4. Масса, заряд и энергия осколков деления.

Характерной особенностью деления является то, что осколки, образующиеся в результате деления, как правило, имеют существенно разные массы. В случае наиболее вероятного деления ²³⁵U отношение масс осколков равно 1.46. Тяжелый осколок при этом имеет массовое число 139, легкий - 95. Деление на два осколка с такими массами не является единственно возможным. Вероятность деления на два равных по массе осколка не исключается. Капельная модель не исключает возможности асимметричного деления, которое можно объяснить влиянием оболочечной структуры ядра. Ядро стремится разделиться таким образом, чтобы основная часть нуклонов осколка образовала устойчивый магический остов.

В процессе деления основная часть энергии освобождается в виде кинетической энергии осколков деления. Такой вывод можно сделать из того, что кулоновская энергия двух соприкасающихся осколков приблизительно равна энергии деления. Под действием электрических сил отталкивания кулоновская энергия осколков переходит в кинетическую энергию.

Между кинетическими энергиями E осколков и их массами M существует следующее соотношение, вытекающее из закона сохранения импульса:

Ел/Ет = Мт/Mл f.9

где Ел и Mл относятся к легкому осколку, а Ет и Мт - к тяжелому. Кинетическая энергия осколков деления сравнительно мало зависит от энергии возбуждения делящегося ядра, так как излишняя энергия обычно, идет на возбуждение внутреннего состояния осколков.

Средняя масса легкой группы практически линейно растет с ростом массы делящегося ядра, в то время как средняя масса тяжелой группы остается практически неизменной. Таким образом, практически все добавочные нуклоны идут в легкие осколки. Нейтроноизбыточные осколки деления имеют Z/A до ~0.38, т.е. около 7 "лишних" нейтрона. Дважды магическое ядро ¹³²Sn определяет нижний край массового распределения тяжелых осколков.

5.Энергетический спектр нейтронов деления.

Энергетический спектр вторичных нейтронов с помощью измерения энерг. Спектра протонов отдачи(все возможные направления), зарегистрирован ионизационной камерой.

- искомый спектр нейтронов. Выбираем из него нейтроны с энергией . Их число равно.

После столкновения с протонами эти нейтроны будут вероятн. или любую энергиюT в интервале от 0 до . Число протонов отдачи с эн.:Где- сечение,- рассеяние. Полное число протонов отдачи с эн.получит, если проинтегрировать по:по всему нейтронному спектрудля:. Диференциируя это выр-е:

иИз рисунка видно, что спектр нейтр. Деления имеет максимум в районе 1МэВ и плавно спадает в обе стороны.

6.Элементарный акт деления тяжёлых ядер

В процессе деления ядро последовательно проходит через следующие стадии (рис.2): шар, эллипсоид, гантель, два грушевидных осколка, два сферических осколка. После того как деление произошло, и осколки находятся друг от друга на расстоянии, много большем их радиуса, потенциальную энергию осколков, определяемую кулоновским взаимодействием между ними, можно считать равной нулю.

Вследствие эволюции формы ядра изменение его потенциальной энергии определяется изменением суммы поверхностной и кулоновской энергий Е'п + Е'к. Предполагается, что объем ядра в процессе деформации остается неизменным. Поверхностная энергия Е'п при этом возрастает, так как увеличивается площадь поверхности ядра. Кулоновская энергия Е'к уменьшается, так как увеличивается среднее расстояние между нуклонами.

Пусть сферическое ядро в результате незначительной деформации, характеризующейся малым параметром , приняло форму аксиально-симметричного эллипсоида. Можно показать, что поверхностная энергия Е'п и кулоновская энергия Е'к в зависимости от меняются следующим образом

где Еп и Ек - поверхностная и кулоновская энергии сферического ядра. Сумма поверхностной и кулоновской энергий, определяющая изменение потенциальной энергии ядра, равна

Е'п + Е'к Еп + Ек + 2(2 Еп - Ек)/5.

В случае малых эллипсоидальных деформаций рост поверхностной энергии происходит быстрее, чем уменьшение кулоновской энергии.