Nukleáris maghasadás

Az atommaghasadás az a folyamat, amikor egy atommagot két (ritkán három) hasonló tömegű magra osztanak, ezeket hasadási töredékeknek nevezik. A hasadás eredményeként más reakciótermékek is keletkezhetnek: könnyű atommagok (főleg alfa-részecskék ), neutronok és gamma-kvantumok . A hasadás lehet spontán (spontán) és kényszerített (más részecskékkel, elsősorban neutronokkal való kölcsönhatás eredményeként). A nehéz atommagok hasadása exoterm folyamat , melynek eredményeként nagy mennyiségű energia szabadul fel a reakciótermékek kinetikus energiája, valamint sugárzás formájában. Az atommaghasadás energiaforrásként szolgál az atomreaktorokban és az atomfegyverekben .

A felfedezés rövid története

Szinte közvetlenül azután, hogy James Chadwick 1932 -ben felfedezte a neutront , megkezdődött a neutronok és az atommagok kölcsönhatásának kutatása. Ugyanebben az évben Ernest Lawrence elindította az első ciklotront az Egyesült Államokban , Angliában pedig John Cockcroft és Ernest Walton megépítette az első atommagok hasítására képes protongyorsítót .

Az elkövetkező években több tudós – Niels Bohr , Yakov Frenkel és John Wheeler – kidolgozta a legfontosabb elméleti modelleket – az atommag cseppmodelljét és az összetett magot , amelyek nagyon közel vitték őket a hasadás felfedezéséhez. 1934- ben Irene Curie és Frederic Joliot fedezte fel a mesterséges radioaktivitást , ami komoly lendületet adott a felfedezés útján. Ugyanakkor Enrico Fermi és munkatársai különféle elemeket tettek ki neutronsugaras besugárzásnak. Ezen elemek közül az uránt is vizsgálták , a természetben található legnehezebb elemet. Fermi kísérleteiből levont következtetéseit a transzurán elemek felfedezésére redukálta, és nem vezettek megoldáshoz a hasadási reakcióra sem, mivel a további kísérleti eredmények Fermi számára érthetetlenek és váratlanok lettek.

Mindössze 4 évvel később a Kaiser Wilhelm Kémiai Intézet munkatársai Otto Hahn és Fritz Strassmann felfedezték az atommaghasadás folyamatát. Ezek a tudósok úgy döntöttek, hogy tesztelik Irene Curie és Pavel Savich Párizsban végzett kísérleteinek megmagyarázhatatlan eredményeit [1] . Az urán lassú neutronokkal történő besugárzása után német fizikusok izoláltak egy radioaktív terméket, amely a báriummá kémiai reakció során kicsapódott . Először azt feltételezték, hogy az izolált elem a rádium izotópja , amely kémiailag rokon a báriummal, de a további kutatások arra a következtetésre jutottak, hogy az izolált termék bárium, és nem egy hasonló tulajdonságokkal rendelkező nehezebb elem. Ez a hipotézis, amelyet „Az alkáliföldfémek előfordulásának bizonyítása az urán neutronokkal történő besugárzása során és tulajdonságaik bizonyítása során” [2] című cikkben közölt , egy forradalmi következtetést tartalmazott, amely szerint az uránmag ( Z = 92) neutronokkal történő besugárzása körülbelül kétszer kisebb tömegű mag kialakulásához vezetnek (bárium Z = 56 esetén).

Nem sokkal ezután Otto Frisch és Lise Meitner fizikai magyarázatot adott az uránmag hasadási folyamatára, amelyet Frisch azonnal jelentett Bohrnak. Frisch és Meitner egy hamarosan megjelenő cikkében [3] használta először a "hasadás" ( angolul fission ) kifejezést, amelyet Frisch Arnold amerikai biológus indított el .

Eközben Bohr egy híres elméleti fizika konferencián Washingtonban 1939. január 26-án bejelentette az uránhasadás felfedezését. Anélkül, hogy megvárták volna a jelentés végét, a fizikusok egyenként elhagyták az ülést, hogy laboratóriumukban ellenőrizzék az üzenetet.

1939 nyarán Bohr és Wheeler bemutatta "The Mechanism of Nuclear Fission" [4] című cikkét , amely az atommag cseppmodellje alapján magyarázatot adott a maghasadás mechanizmusára. Ez a modell, amely előre jelezhette az atommaghasadást, aktívan kezdett dolgozni mechanizmusának magyarázatában [5] [6] [7] [8] .

Osztási mechanizmus

A hasadási folyamat csak akkor mehet végbe, ha a hasadó mag kiindulási állapotának potenciális energiája meghaladja a hasadási töredékek tömegének összegét. Mivel a nehéz atommagok fajlagos kötési energiája a tömeg növekedésével csökken, ez a feltétel szinte minden tömegszámú atommag esetében teljesül . $A>90$

A tapasztalat azonban azt mutatja, hogy a legnehezebb magok is spontán hasadnak nagyon kis valószínűséggel . Ez azt jelenti, hogy van egy energiagát ( hasadási gát ), amely megakadályozza a hasadást. Számos modellt használnak a maghasadás folyamatának leírására, beleértve a hasadási gát számítását is, de egyik sem tudja teljes mértékben megmagyarázni a folyamatot.

Leírás a csepegtető modell alapján

Hagyományosan a maghasadási mechanizmust az atommag cseppmodelljének keretein belül tekintik , ez a megközelítés Bohr és Wheeler 1939-es munkásságáig nyúlik vissza [4] .

A hasadáshoz nagy valószínűséggel a nehéz magnak kívülről kell energiát kapnia, ami meghaladja a hasadási gát értékét. Így egy neutron kapcsolódása után az atommag gerjesztési energiája megegyezik a neutron elválasztási energiájának [9] ( kötési energiája [10] [11] [12] ) és a befogott neutron kinetikai energiájának összegével. . Ez a többletenergia elegendő lehet ahhoz, hogy az atommag intenzív oszcillációkkal gerjesztett állapotba kerüljön.

Fizikailag hasonló helyzetet érhetünk el, ha egy vízcseppet helyezünk egy forró vízszintes felületre. Ha a felület elég meleg, akkor a csepp egy szigetelő gőzrétegen úszik, amely szabadon tartja a felület felett. Ebben az esetben a csepp alakjában ingadozások léphetnek fel, amelyek során egymás után gömb és ellipszoid alakot vesz fel. Az ilyen oszcilláló mozgás a csepp anyagának tehetetlenségi mozgása és a felületi feszültség közötti dinamikus egyensúlyi állapot , amely hajlamos a csepp gömbszimmetrikus alakjának megőrzésére. Ha a felületi feszültségi erők elég nagyok, akkor a csepp húzásának folyamata leáll, mielőtt a csepp elválik. Ha a csepp anyagának tehetetlenségi mozgásának kinetikus energiája nagynak bizonyul, akkor a csepp súlyzó alakot ölthet, és további mozgása során két részre osztható [11] .

Az atommag esetében hasonlóan megy végbe a folyamat, csak a protonok elektrosztatikus taszítása adódik hozzá, amely további tényezőként hat a nukleonokat az atommagban tartó magerők ellen. Ha az atommag gerjesztett állapotban van, akkor oszcilláló mozgásokat hajt végre, amelyek alakja gömb alakútól való eltéréseihez társul. A maximális deformáció a gerjesztési energia növekedésével növekszik, és egy bizonyos értéknél meghaladhatja a kritikus értéket, ami az eredeti csepp felszakadásához és két új kialakulásához vezet. Az oszcilláló mozgások felületi feszültségi erők (az atommag ejtőmodelljében a nukleáris erőkhöz hasonlóan) és Coulomb -erők hatására lehetségesek . A magyarázó ábra a potenciális energia és egyes összetevőinek változását mutatja egy töltött csepp hasadási folyamatában. A felületi feszültség energia meredeken növekszik a kis alakváltozások növekedésével ( 1-3 állapot ) , és gyakorlatilag változatlan marad, miután a csepp súlyzó alakot vesz fel ( 3-4 ) . A Coulomb-kölcsönhatás energiája zökkenőmentesen csökken az alakváltozások növekedésével szinte a teljes állapottartományban. Az eredeti mag hasadása után keletkezett magok a Coulomb-erők hatására ellentétes irányban szétszóródnak, és a potenciális energia mozgási energiává alakul ( 4-5 ) . Ennek eredményeként a teljes potenciális energia a csepphasadás pillanatáig növekszik, majd csökken.

A hasadási gát egyenlő a potenciális energia maximális értéke és a kezdeti állapot értéke közötti különbséggel, ez az akadály akadályozza meg a nehéz atommagok spontán hasadását. A potenciális energia kezdeti értéke és minimális végértéke közötti különbség egyenlő a hasadási reakció energiájával . ${\displaystyle W_{f))$ ${\displaystyle Q_{f))$

A nehéz magok hasadása energetikailag kedvező ( nagyobb mint nulla szinte minden atommag esetében ). Az értékek és az atommag tömegszámától függenek. A hasadási gáttal rendelkező atommagok esetében körülbelül 40-60 MeV , az érték növekedésével csökken, a legnehezebb atommagoknál pedig körülbelül 6 MeV lesz. A hasadási gáttal rendelkező atommagok esetében gyakorlatilag nulla, tehát a természetben nincsenek ilyen magok. A hasadási reakció energiája a tömegszám növekedésével növekszik a c atommagok negatív értékeiről körülbelül 200 MeV-ra a c atommagok esetében . Becsült értékek és néhány mag esetében: ${\displaystyle Q_{f))$ $A>90$ ${\displaystyle W_{f))$ ${\displaystyle Q_{f))$ $A\approx 100\div 200$ $A$ ${\displaystyle W_{f))$ $A\approx 260$ ${\displaystyle Q_{f))$ $A\lesssim 90$ $A\approx 230\div 240$ ${\displaystyle Q_{f))$ ${\displaystyle W_{f))$

A	16	60	100	140	200	236
${\displaystyle Q_{f))$ , MeV	−14.5	−16	13.5	44	135	205
${\displaystyle W_{f))$ , MeV	18.5	48	47	62	40	6

A hasadási folyamat megvalósításához tehát nagy valószínűséggel az atommagnak olyan energiát kell kapnia kívülről, amely meghaladja a hasadási gát értékét. Az ilyen energiát különféle módokon lehet átvinni az atommagba ( gamma-sugárzás , részecskebombázás stb.). Az összes lehetséges módszer közül csak egy talált gyakorlati alkalmazást - gerjesztett összetett atommag kialakítása neutronnak az eredeti atommaghoz való kapcsolásával, más magreaktorokban történő hasadási módszerek ( beleértve a gamma-kvantumok általi fotohasadást is) kevesebb, mint 1 %. A neutronok általi hasadás két okból is hatalmas előnnyel rendelkezik másokkal szemben:

a neutron kinetikus energiájának küszöbértéke hozzávetőlegesen kisebb, mint egy gamma-kvantumnál (a neutron kötési energiája egy összetett atommagban), amely az összetett atommag gerjesztési energiájának képletéből következik; $\varepsilon_{n}$
az atommagok neutronok általi hasadása neutronkibocsátással jár együtt, ami megteremti a maghasadás láncreakciójának alapját [13] .

Shell korrekciók. Kétpúpos hasadási gát

A cseppmodellre épülő leírás nem képes megmagyarázni a hasadási folyamat néhány lényeges jellemzőjét, különösen a töredéktömegek aszimmetriáját [14] . Emellett a spontán hasadó magizomerek paraméterei és a hasadási reakció keresztmetszetének az azt okozó neutronok energiájától való függésének jellege arra utal, hogy a nehéz atommagok hasadási gátjának nem egy, hanem két maximuma van (kettős púpú). hasadási gát), amelyek között van egy második potenciálkút . Az említett izomerek (amelyek közül az elsőt 242m Am -ban fedezték fel ) a második potenciálkútban található atommag legalacsonyabb energiaszintjének felelnek meg [15] .

A hasadás ezen jellemzőit a cseppmodell segítségével számított energia héjkorrekcióinak figyelembevételével magyarázzák . A megfelelő módszert Strutinsky javasolta 1966-ban [16] . A héjhatások az atomenergia -szintek sűrűségének növekedésében vagy csökkenésében fejeződnek ki; az atommagok gömbszimmetrikus és deformált állapotában egyaránt rejlenek [17] . Ezeknek a hatásoknak a figyelembe vétele bonyolítja az energia függését az alakváltozási paramétertől az ejtési modellhez képest. A legtöbb aktinidamag esetében ebben a függőségben egy második potenciálkút jelenik meg, ami a mag erős deformációjának felel meg. Ennek a kútnak a mélysége 2-4 MeV-tal kisebb, mint az első kút mélysége (amely a mag alapállapotának felel meg) [18] .

Általános esetben a hasadómag deformációját nem egy, hanem több paraméter írja le. Egy ilyen többparaméteres térben a kernel különféle módokon mozoghat a kezdeti állapotból a folytonossági pontba. Az ilyen utakat hasadási módoknak (vagy csatornáknak) nevezik [19] . Így három módozatot különböztetnek meg a 235 U termikus neutronok általi hasadásában [20] [21] . Mindegyik hasadási módot saját aszimmetriaértékek jellemzik a hasadási fragmentumok tömegében és azok teljes kinetikus energiájában.

A hasadási folyamat szakaszai

A hasadás egy összetett mag képződésével kezdődik. Körülbelül 10-14 másodperc elteltével ez az atommag két részre oszlik, amelyek a Coulomb-erők hatására felgyorsulva ellentétes irányba szóródnak szét. A töredékek felgyorsult mozgása keletkezésük pillanatától számítva 10 −17 után véget ér. Ekkorra a teljes kinetikus energiájuk körülbelül 170 MeV , és körülbelül 10-8 cm távolságra vannak egymástól , vagyis egy atom nagyságrendjében vannak.

A hasadási energia egy része a hasadási töredékek gerjesztési energiájába kerül, amelyek úgy viselkednek, mint bármely gerjesztett atommag - vagy alapállapotba kerülnek, gamma-kvantumokat bocsátanak ki, vagy nukleonokat bocsátanak ki és új atommagokká alakulnak, amelyek szintén lehetnek gerjesztett állapotban és viselkedése hasonló lesz az eredeti összetett mag hasadása során keletkezett magok viselkedéséhez.

Egy nukleon atommag általi kibocsátása csak akkor lehetséges, ha a gerjesztési energia meghaladja a magban lévő nukleon kötési energiáját, akkor nagyobb valószínűséggel bocsátódik ki, mint egy gamma-kvantum, mivel ez utóbbi folyamat sokkal lassabban megy végbe (az elektromágneses kölcsönhatás sokkal gyengébb, mint a nukleáris ). A leggyakrabban kibocsátott nukleon a neutron, mivel az atommag elhagyásakor nem kell leküzdenie a Coulomb-gátat, a hasadási fragmentumok esetében pedig ez még valószínűbb, mivel túlterheltek neutronokkal, ami a kötési energia csökkenéséhez vezet. az utóbbiból. A hasadási fragmentumok gerjesztési energiája megközelítőleg 20 MeV, ami jóval nagyobb, mint a neutronok kötési energiája a töredékekben, ezért 10 −17 −10 −14 másodperc után mindegyik fragmentum egy-két neutront bocsáthat ki. kialakulásuk pillanatától kezdve. Ennek eredményeként, szinte azonnal az összetett mag hasadása után, a hasadási töredékek két vagy három neutront bocsátanak ki, amelyeket általában promptnak neveznek .

Az így létrejövő atommagok még gerjesztett állapotban vannak, azonban mindegyikben a gerjesztési energia kisebb, mint a neutron kötési energiája, így a gerjesztési energia fennmaradó része gamma-kvantumok formájában 10 −14 −10 után szabadul fel. -9 másodperc a neutronok kibocsátásának pillanatától számítva, az ilyen gamma-kvantumokat azonnalinak is nevezik .

A jövőben a hasadási töredékek mozgása nem kapcsolódik átalakulásukhoz. Mivel nem viszik magukkal az eredeti atom összes elektronját , többszörösen töltött ionok képződnek belőlük , amelyek kinetikai energiáját a közeg atomjainak ionizációjára és gerjesztésére fordítják , ami lassulást okoz. Ennek eredményeként az ionok semleges atomokká alakulnak, amelyek atommagjai az alapenergia- állapotban vannak . Az ilyen atomokat hasadási termékeknek nevezzük .

A hasadási termékekben az azonos tömegtartományban lévő stabil atommagokhoz képest még mindig több neutron található, ezért β − - radioaktívak, amelyek mindegyike β − átalakulások sorozatának kezdeteként szolgál , és csak akkor ér véget, ha stabil állapotba kerül. elért. Az egyik sorozat magjai alkotják az átlagosan három β - átmenetből álló úgynevezett bomlási láncot , amelynek sebessége a neutrontöbblettől függ, stabil állapothoz közeledve csökken, és jóval kisebb, mint a neutronok feleslegének szakaszai. fent említett hasadási folyamat. A β - bomlást antineutrínók kibocsátása kíséri .

A β − -bomlás eredményeként gerjesztett állapotú atommagok keletkezhetnek, amelyek gamma-kvantumok kibocsátásával az alapállapotokba, vagy rendkívül ritkán neutronok kibocsátásával alakulnak át más atommagokká. Az ilyen neutronokat késleltetettnek nevezzük .

A hasadás során a fent nem említett részecskék (például α-részecskék ), vagy kettőnél több hasadási fragmentum képződése lehetséges, de ezek az események annyira valószínűtlenek, hogy a gyakorlatban általában nem veszik figyelembe [22] [ 23] .

Spontán osztódás

Egyes esetekben a mag spontán osztódhat anélkül, hogy kölcsönhatásba lépne más részecskékkel. Ezt a folyamatot spontán hasadásnak nevezik . A spontán hasadás a szupernehéz atommagok bomlásának egyik fő típusa .

Spontán maghasadás alapállapotban

Az alapállapotú atommagok hasadását a hasadási gát akadályozza meg.

A hasadási mechanizmus figyelembevételéből az következik, hogy a hasadás nagy valószínűségének feltétele (amely a neutronok és az atommag egyéb kölcsönhatásának valószínűségével arányos) a következőképpen írható fel:

${\displaystyle E^{*}\geq W_{f))$ ,

vagyis az összetett mag gerjesztési energiája nem lehet kisebb, mint ennek az atommagnak a hasadási gátja. A hasadás is lehetséges , de az ilyen folyamat valószínűsége a gerjesztési energia csökkenésével meredeken csökken. ${\displaystyle E^{*}<W_{f))$

Ennek a folyamatnak a mechanizmusát a kvantummechanika magyarázza, és hasonló a potenciálgáton áthaladó α-részecske sugárzási mechanizmusához . Ez az úgynevezett alagút effektus , melynek magyarázatából az következik, hogy bármely energiagát áteresztőképessége nem nulla, bár a gát szélességének és magasságának növekedésével csökken.

A spontán hasadás valószínűségét elsősorban a hasadási gát permeabilitása határozza meg. Az első közelítésben (a cseppmodell keretein belül) a hasadási gát a hasadási paraméter növekedésével csökken, a [24] -nél eltűnik, így a magtöltés növekedésével nő a spontán hasadás valószínűsége . A természetben létező összes mag esetében a spontán hasadás valószínűsége és ennek megfelelően a sebessége nagyon kicsi. Csak a legnehezebbnél nőnek meg annyira a sebességek, hogy kísérletileg meghatározhatók legyenek. Például 238 U és 239 Pu esetén a spontán hasadás felezési ideje 10 16 év, 235 U esetében pedig még ennél is hosszabb. ${\frac {Z^{2}}{A}},$ ${\frac {Z^{2}}{A}}\kb. 50.$ $(Z\geq 90)$ $T_{1/2}(SF)$

Sejtmag	$T_{1/2}(SF)$ , év [25]	$T_{{1/2}}$ , év [26]	A spontán hasadás aránya, % [26]
235 U	(1,0 ± 0,3)⋅10 19	(7,04 ± 0,01)⋅10 8	7⋅10-9 _
238 U	(8,2 ± 0,1)⋅10 15	(4,468 ± 0,003)⋅10 9	5,5⋅10 −5
239 Pu	(8 ± 2)⋅10 15	(2,411 ± 0,003)⋅10 4	3⋅10 −10
240 Pu	(1,151 ± 0,04)⋅10 9	(6,564 ± 0,011)⋅10 3	5,7⋅10 −6
246 cm_	(1,82 ± 0,02)⋅10 7	4760±40	2,62⋅10 -2
252 vö	86±1	2,645±0,008	3.09
254 vö	60,7 nap ± 0,2	60,5 nap ± 0,2	99.7

A táblázatból látható, hogy az atommag tömegének növekedésével a spontán hasadás intenzitása nagyon meredeken növekszik. A spontán hasadások jelentős jelentőséggel bírnak a neutronok háttérforrásaként a nagy mennyiségű 238 U-t tartalmazó reaktorokban, valamint azokban a reaktorokban, amelyekben jelentős mennyiségű transzurán halmozódik fel, például a gyorsneutronos reaktorokban [27] [28] . A spontán hasadás tulajdonságainak vizsgálatára gyakran használnak nehezebb nuklidokat, elsősorban 252 Vö. A -val rendelkező nuklidok spontán hasadásánál a könnyebb magokkal ellentétben a szimmetrikus mód érvényesül (körülbelül egyenlő tömegű hasadási töredékekkel) [29] . $Z=100\div 102$

Form izomerek

Néhány 92-től 97-ig terjedő töltésszámú nuklidnál (urántól berkéliumig ) rövid spontán hasadási felezési idejű gerjesztett állapotokat találtak. A spontán hasadás valószínűsége ezeknél az állapotoknál átlagosan 10 26 - szor nagyobb, mint a megfelelő magok alapállapotai esetén a spontán hasadás valószínűsége. Ezek az állapotok a második potenciálkútban lévő atommag alacsonyabb energiaszintjének felelnek meg. Nagyfokú deformáció jellemzi őket, és alakizomereknek nevezik őket [ 30] .

A formaizomerek spontán hasadásának nagy valószínűségét a hasadási gát sokkal kisebb szélessége magyarázza – a második potenciálfúrásból való hasadást csak a hasadási gát külső csúcsa akadályozza meg. A belső csúcs viszont megakadályozza a gamma átmenetet az atommag alapállapotába. Ezért az izomerek fő bomlási módja a spontán hasadás – ezek az izomerek 35 aktinid nuklidról ismertek (köztük az 1994 -ben felfedezett 233 m Th ), és közülük csak kettő ( 236 m U és 238 m U ) mutat izomer gamma-átmenetet [31]. .

A formaizomerek energiája 2-4 MeV, ami megfelel a második potenciálfúrás energiaminimálisának. A felezési idők nanoszekundumtól ezredmásodpercig terjednek. A leghosszabb felezési időt, 14 ms-t a 242 m Am esetében figyelték meg, amely a [32] [33] [34] [35] forma első izomerje .

Hasadó nuklidok

Az összetett atommag elméletéből az következik, hogy az összetett atommag energiájának minimális értéke megegyezik az ebben az atommagban lévő neutronkötési energiával , amely jelentősen függ az atommagban lévő neutronok számának paritásától: az atommag kötési energiája egy páros neutron sokkal nagyobb, mint egy páratlan neutron kötési energiája, amelynek az atommag tömege megközelítőleg azonos. Hasonlítsuk össze a nehéz atommagok hasadási gátjának és a nehéz atommagok neutronkötési energiájának értékeit (gyakorlati szempontból a legfontosabb): $E^{*}$ $\varepsilon_{n}$

Sejtmag	${\displaystyle W_{f))$ , MeV	Sejtmag	$\varepsilon_{n}$ , MeV
232. _	5.9	233. _	4.79
233 U	5.5	234 U	6.84
235 U	5.75	236 U	6.55
238 U	5.85	239 U	4.80
239 Pu	5.5	240 Pu	6.53

A kötési energiára vonatkozó táblázat a neutron atommagokhoz kapcsolásával keletkező atommagokat mutatja a hasadási küszöbhöz tartozó táblázatból, azonban a hasadási gát értéke gyengén függ az atommag tömegszámától és összetételétől, így egy ilyen minőségi összehasonlítás. elfogadható.

A táblázatok értékeinek összehasonlítása azt mutatja, hogy a különböző magok esetében:

$E^{*}>\varepsilon_{n}$ , ami azt jelenti, hogy a hasadás tetszőlegesen kis mozgási energiájú neutronok által lehetséges. Ebbe a csoportba tartoznak a páratlan számú neutronnal rendelkező atommagok (a kapcsolódó neutron páros): 233 U, 235 U, 239 Pu, amelyeket általában hasadónak neveznek ;
$E^{*}<\varepsilon_{n}$ , ez azt jelenti, hogy a hasadás csak olyan neutronok által lehetséges, amelyek kinetikus energiája meghaladja a bizonyos küszöbértéket. Ebbe a csoportba tartoznak a páros számú neutronnal rendelkező atommagok (a csatolt neutron páratlan): 232 Th, 238 U, amelyeket küszöbnek nevezünk . A küszöbenergiák körülbelül 1,2 MeV 232 Th esetén és 1 MeV 238 U esetében.

A táblázatban fel nem sorolt többi atommag esetében hasonló a helyzet - a páratlan számú neutronnal rendelkező atommagok hasadóak, a páros számú atommagok esetében - küszöbérték. A küszöbmagok nem szolgálhatnak maghasadási láncreakció alapjául .

A fent tárgyalt öt atommag közül csak három létezik a természetben: 232 Th, 235 U, 238 U. A természetes urán körülbelül 99,3% 238 U-t és csak 0,7% 235 U-t tartalmaz. Egyéb hasadómagok, 233 U és 239 Pu is előállíthatók. mesterségesen. Elkészítésük gyakorlati módszerei a 232 Th és 238 U küszöbmagok használatán alapulnak a következő sémák szerint:

${}_{90}^{232}{\textrm {Th}}+{}_{0}^{1}{\textrm {n}}\xrightarrow {} _{90}^{233} {\textrm {Th}}{\xrightarrow[{\text{22 min}}]{\beta ^{-}}}{}_{91}^{233}{\textrm {Pa}}{\xrightarrow[ {\text{27,4 nap}}]{\beta ^{-}}}{}_{92}^{233}{\textrm {U}}{\xrightarrow[{1{,}6\cdot 10 ^{ 5}{\text{years))}]{\alpha }}$

${}_{92}^{238}{\textrm {U}}+{}_{0}^{1}{\textrm {n}}\xrightarrow {} _{92}^{239} {\textrm {U}}{\xrightarrow[{\text{23,5 perc}}]{\beta ^{-}}}{}_{93}^{239}{\textrm {Np}}{\ xrightarrow[ {\text{2,3 nap}}]{\beta ^{-}}}{}_{94}^{239}{\textrm {Pu}}{\xrightarrow[{2{,}4\ cdot 10 ^{4}{\text{years}}}]{\alpha }}$

Mindkét esetben a sugárzási befogás folyamata radioaktív magok kialakulásához vezet . Két egymást követő β - -bomlás után hasadó nuklidok keletkeznek. A köztes magoknak kellően rövid felezési ideje van, ami lehetővé teszi ezen módszerek gyakorlati alkalmazását. A keletkező hasadó atommagok szintén radioaktívak, de felezési idejük olyan hosszú, hogy az atommagok stabilnak tekinthetők, ha atomreaktorokban használják őket.

A természetben előforduló 232 Th és 238 U küszöbből hasadó magok kinyerésének lehetőségével kapcsolatban ez utóbbit szokták reprodukciósnak nevezni . A nuklidokról szóló modern ismeretek azt sugallják, hogy az atomenergia jövője éppen a termékeny anyagok hasadóvá való átalakulásával függ össze [36] [37] .

Hasadási energia

Egy nehéz mag hasadása során körülbelül 200 MeV szabadul fel, és ennek az energiának több mint 80%-a a hasadási fragmentumok mozgási energiája. A többi neutronok, gamma-kvantumok, β - részecskék és antineutrínók között oszlik el. Ebben az esetben a hasadási energia egyes komponenseinek aránya gyengén függ a hasadó magtól és a hasadási folyamatot kiváltó neutron energiájától.

A hasadási aktusonként hővé alakított energia (200 MeV), 1 g reagált 235 U-ra vonatkoztatva, a következőket adja:

5⋅10 23 MeV = 1,94⋅10 10 cal = 8,1⋅10 10 J = 22,5 MW h ≈ 1 MW nap

Érdekes módon az összes hasadási energia körülbelül 5%-át az antineutrínók viszik el, és nem használhatók fel.

A hasadási töredékek, a gyors gamma-kvantumok és a neutronok energiája szinte azonnal hővé alakul. A β - -bomlás energiája, amely a teljes hasadási energia hozzávetőleg 7%-a, fokozatosan, hosszú időn keresztül szabadul fel, mivel a β - -bomlás sokkal később következik be, mint az atommag hasadási pillanata. Ez a késleltetés a leállított atomreaktorban úgynevezett maradékenergia-felszabaduláshoz vezet , amely (nagy teljesítményű üzem esetén) a leállás után olyan nagy, hogy a reaktor hűtésére is szükség van. Sőt, eleinte a maradék energia felszabadulás meglehetősen gyorsan csökken: 1 perc alatt harmada, 1 óra alatt 60%, 1 nap alatt körülbelül 75%. Ekkor az energia egyre lassabban szabadul fel, aminek következtében a reaktorban elhasznált nukleáris fűtőanyag olyan nagy radioaktivitású és ennek megfelelően maradékenergia-felszabadulása, hogy speciális hűtőmedencékben hosszú távú (több éves) expozíciót igényel [ 38] [39] .

Hasadási energia eloszlás, MeV:

Sejtmag	A töredékek mozgási energiája	A pillanatnyi gamma-kvantumok energiája	A késleltetett gamma-kvantumok energiája	Neutron energia	A béta részecskék energiája	Antineutrínó energia	teljes energia
233 U	160,5	7.0	7.0	5.0	9.0	tíz	198,5
235 U	166,0	7.2	7.2	4.9	9.0	tíz	204.1
239 Pu	171,5	7.0	7.0	5.8	9.0	tíz	210.3

Hasadási termékek

Fragmentációs magok

Főcikk: Atommaghasadási termék Főcikk : Hasadási termék hozama

A hasadási reakciók túlnyomó többsége két atommag képződésével végződik. A hasadások kis része, 0,2...0,4%-a hármas hasadás , melynek eredményeként három atommag keletkezik, míg a harmadik mag könnyű, mint a hélium - 4 (a hármas hasadások 90%-a) vagy a trícium (7% ). ).

A 235 U termikus neutronok hasadása körülbelül 30 különböző, többnyire egyenlőtlen tömegű töredékpárt eredményez. Közülük a legkönnyebb tömegszáma 72, a legnehezebbé 161. A legvalószínűbb a 3/2 tömegarányú töredékekre való felosztás. Az ilyen töredékek hozama eléri a 6%-ot, míg az azonos tömegű töredékeké a 10-2 %-ot. A fragmens tömegeloszlásnak ez a jellege minden hasadó nuklidra megfigyelhető, mind a spontán hasadásnál, mind a gerjesztett vegyületmagok hasadásánál, függetlenül attól, hogy milyen típusú részecskék bombázzák a kezdeti magokat. A hasadási fragmentumok hozamgörbéi kismértékben eltérnek a különböző hasadómagok esetében, ami azt jelzi, hogy a fragmentumok eloszlásának aszimmetriája a maghasadás mechanizmusában rejlik.

A töredékek hasadásának ilyen aszimmetriája ellentmond az atommag cseppmodelljének előrejelzéseinek , mivel a szerkezet nélküli cseppnek nagy valószínűséggel csak két egyenlő részre kell osztania. Az egyenlőtlen részekre osztást az atommag héjmodelljén belül az 50 és 82 neutront ( varázsszámokat ) tartalmazó töltött héjú magok túlnyomórészt képződésének eredményeként magyarázzák . A hasadás aszimmetriája azonban csökken a hasadó mag gerjesztési energiájának növekedésével, és magas értékeknél eltűnik. Például 235 U termikus neutronokkal történő hasadása esetén a szimmetrikus hasadás valószínűsége körülbelül 0,01%, a 14 MeV energiájú neutronok esetében körülbelül 1%, és 100 MeV-nál nagyobb neutronenergiánál a tömeg A hasadási fragmentumok eloszlásának egy maximuma van, amely megfelel a mag szimmetrikus hasadásának. Ez a tendencia összhangban van a nukleáris modellek alkalmazhatóságának gondolatával [40] [41] .

Mivel a nehéz atommagok neutronfelesleggel rendelkeznek, töredékeik is neutrontúlsúlyosak. Ez azt jelenti, hogy a hasadási fragmentumok instabilak, és túlnyomórészt β - bomlást tapasztalnak . A tömegszám nem változik a β − -transzformációk során, ezért feltételezhetjük, hogy a töredékek tömegeloszlása gyakorlatilag nem változik, csak a kémiai összetétel változik.

A hasadási termékek összetétele általános esetben folyamatosan változik, azonban ha a hasadási folyamat kellően hosszú ideig, állandó sebességgel folytatódik, akkor a legtöbb β - bomlási láncban egyensúlyba kerül, és a hasadási termékek kémiai összetétele megváltozik. változatlan. Minden elemet számos izotóp képvisel különböző láncokból. Egyensúlyi állapotban az összes hasadási termék közül kb.

25% - ritkaföldfém elemek ,
15% - cirkónium ,
12% - molibdén ,
6,5% - cézium ,
16% - nemesgázok ( xenon és kripton ).

A hasadási termékek száma megközelítőleg kétszerese a hasadt magok számának. Mivel az összes atom mérete megközelítőleg azonos, a hasadási termékek nagyobb térfogatot foglalnak el, mint a hasadóanyag atomjai, ami a nukleáris üzemanyag sugárzási duzzadásához vezet, azaz gáznemű hasadási termékekkel teli pórusok képződéséhez vezet. vagy mennyiségének növekedése [42] [43] .

A pontban megadott adatok csak az egyes felosztások esetén helyesek. Ha a hasadás egy atomreaktorban vagy más intenzív neutronforrásban történik, akkor a neutronbefogás megsérti a hasadási termékek eloszlásának elvét.

Neutronok

A neutronok hasadási töredékek általi kibocsátása a nehéz atommagok hasadási folyamatának egyik legfontosabb jellemzője. Ő az, aki lehetővé teszi, hogy bizonyos feltételek mellett hasadási láncreakciót hozzon létre . A késleltetett neutronok jelenléte pedig lehetővé teszi ennek a láncreakciónak a kezelhetővé tételét.

Prompt neutrons

Ezek olyan neutronok , amelyeket a hasadási töredékek bocsátanak ki szinte közvetlenül egy összetett mag hasadása után , szemben a hasadási termékek által kibocsátott késleltetett neutronokkal, amelyeket valamivel később bocsátanak ki. Az egy hasadási esemény során kibocsátott neutronok száma egy valószínűségi változó , amely megközelítőleg a Gauss-törvény szerint oszlik el az átlagérték körül (hasadó atommagonként 2-3 neutron ). Az azonnali neutronok a hasadási neutronok több mint 99%-át teszik ki.

A hasadás során keletkező neutronok átlagos száma a célmag típusától és a beeső neutron energiájától függ. Észrevehető növekedés figyelhető meg a hasadómag gerjesztési energiájának növekedésével. A kísérleti adatokat jól leírja a [44] [45] forma lineáris függése : $\nu _{{f}}^{{i}}$ $\nu _{{f}}^{{i}}$

\nu _{{f}}^{{i}}(E)=\nu _{{f0}}^{{i}}+E_{n}{\frac {d\nu _{{f}} ^{{i}}}{dE}}

ahol az E=0,025 eV értéke . $\nu _{{f0}}^{{i}}$ $\nu _{{f}}^{{i}}$

Késleltetett neutronok

Ezek olyan neutronok, amelyeket a nehéz atommagok hasadási reakciója után bizonyos idő elteltével (néhány ezredmásodperctől néhány percig) bocsátanak ki a hasadási termékek, ellentétben az összetett atommag hasadása után szinte azonnal kibocsátott azonnali neutronokkal.

Nagyon ritka esetekben a β − -transzformációk láncolatában olyan mag jön létre, amelynek gerjesztési energiája meghaladja az ebben az atommagban lévő neutronkötési energiát. Az ilyen atommagok neutronokat bocsáthatnak ki, amelyeket késleltetettnek neveznek. A késleltetett neutron emissziója versenyez a gamma-sugárzással, de ha az atommag túlterhelt neutronokkal, nagyobb valószínűséggel neutron bocsát ki.

Alacsony hozamuk ellenére a késleltetett neutronok óriási szerepet játszanak az atomreaktorokban. A nagy késleltetés miatt ezek a neutronok jelentősen, körülbelül két nagyságrenddel vagy még ennél is nagyobb mértékben megnövelik az egygenerációs neutronok élettartamát egy atomreaktorban, és ezáltal lehetőséget teremtenek egy önfenntartó hasadási láncreakció szabályozására.

A késleltetett neutron kibocsátásával létrejövő atommag lehet alapállapotban vagy gerjesztett állapotban. Ez utóbbi esetben a gerjesztést gamma-sugárzással távolítják el [46] [47] .

Alkalmazás

Az atommaghasadás egy erőteljes energiaforrás, amelyet az emberiség több mint 50 éve használ nagy mennyiségben. A maghasadás tulajdonságának alkalmazása, amely abban rejlik, hogy bizonyos feltételek mellett a hasadási reakció láncos is lehet , nukleáris reaktorok létrehozásához vezetett, különféle célokra szabályozott láncreakciót alkalmazva, illetve nukleáris fegyverek , ellenőrizetlen láncreakciót alkalmazva. láncreakció. A termonukleáris fegyverek mellett a nukleáris fegyverek a legpusztítóbb fegyvertípusok . Az atomenergia felhasználásának területén a legnagyobb nemzetközi szervezetek a NAÜ és a WANO .

Nukleáris reaktorok

Az atomreaktor olyan berendezés, amelyben szabályozott nukleáris láncreakció megy végbe energia felszabadulásával. A világ első atomreaktorát, a Chicago Pile -1 - et 1942 -ben az egyetemi stadion lelátói alatt indították el a Chicagói Egyetem munkatársai Enrico Fermi vezetésével, a manhattani atomfegyver-fejlesztési projekt részeként [48] ] . Négy évvel később, a Szovjetunió Tudományos Akadémia 2. számú laboratóriumában Kurcsatov vezetésével beindították Európa első F1-es reaktorát [49] ugyanezen célból . 1954 - ben indították útjára a világ első atomerőművét Obnyinszkban , AM-1 erőreaktorral [50] .

Az atomreaktorok felépítésüket és alkalmazásukat tekintve igen változatos eszközök. A felhasználás jellege szerint a reaktorok feltételesen feloszthatók:

kutatási (kísérleti) reaktorok, amelyek alkalmazási köre igen széles: például olyan reaktorok, amelyekben a zónában keletkező neutron- és gammasugár-fluxusokat kutatásra és fizikai kísérletekre használják fel magfizika , szilárdtestfizika , sugárzási kémia , biológia , intenzív neutronfluxusban történő működésre szánt anyagok (beleértve az atomreaktorok anyagait is) vizsgálatára izotópok előállításához;
izotóp (fegyver, ipari) reaktorok, amelyeket atomfegyverekben használt izotópok előállítására használnak, például 239 Pu , ezek közé tartoznak a konverter reaktorok és a nemesítő reaktorok ;
az energiaágazatban használt elektromos és hőenergia előállítására , valamint vízsótalanításra tervezett erőművi reaktorok ;
szállítóreaktorok hajók és tengeralattjárók erőműveinek meghajtására [51] [52] .

Az ilyen felosztás meglehetősen feltételes, mivel a reaktorok használata gyakran nem korlátozódik egyetlen funkcióra. A kutatóreaktorok a legváltozatosabbak és a legkülönfélébbek, az általuk megoldandó feladatok széles skálája miatt [53] . Az erőműves reaktorok fő funkcióik mellett másokat is elláthatnak, például az első obninszki atomerőmű erőreaktorát elsősorban kísérleti célokra szánták, a gyorsneutronreaktorok pedig egyszerre lehetnek áramtermelők és olyan izotópokat állítanak elő, amelyek később üzemanyagként vagy fegyverek nyersanyagaként használják fel. A fegyveres reaktorok fő feladatuk mellett gyakran látják el dolgozóik településeit hővel és villamos energiával [54] .

Az atomenergia története több mint fél évszázados időszakot ölel fel, és ez idő alatt már hagyományos energiaágazattá vált , jelenleg az atomerőművek villamosenergia-termelésének részaránya sok országban eléri a meglehetősen nagy értékeket. Jelenleg 433 366 590 GW összteljesítményű , 65 építés alatt álló reaktor működik a világon [55] . Az atomerőművek beépített kapacitását tekintve a világelső az USA (kb. 100 millió kW ) és Franciaország (kb. 63 millió kW), Franciaország vezet az atomerőművek villamosenergia-termelésében, míg az USA csak 18. hely. Öt ország kapacitás és termelési részesedés szerint [56] :

Országok	Beépített teljesítmény, millió kW	Országok	Az atomerőművek villamosenergia-termelésének részesedése, %
USA	101.2	Franciaország	74.1
Franciaország	63.1	Szlovákia	51.8
Japán	44.1	Belgium	51.2
Oroszország	22.7	Ukrajna	48.1
Dél-Korea	20.5	Magyarország	42.1

Nukleáris fegyverek

Az atomfegyverek a nehéz atommagok hasadási láncreakciója során felszabaduló nukleáris energia felhasználásán alapuló robbanásveszélyes tömegpusztító fegyverek . Ez az ember által alkotott legerősebb fegyvertípus, amely a robbanás erejét tekintve csak a termonukleáris fegyvereknél marad el , és számos káros tényezővel rendelkezik .

A Harmadik Birodalom aktívan részt vett az atomfegyverek fejlesztésében , azonban a komoly sikerek ellenére nem tudta befejezni az ebbe az irányban végzett munkát. Az első atomfegyver-tesztet ( a Trinity-tesztet ) 1945 - ben hajtották végre az Egyesült Államokban , Új-Mexikóban [57] . Ugyanebben az évben, a történelemben egyetlen alkalommal használták , a japán Hirosima ( augusztus 6. ) és Nagaszaki ( augusztus 9. ) városára amerikai csapatok dobták le a Maly és Fat Man bombákat .

Annak ellenére, hogy nukleáris fegyvereket csak egyszer alkalmaztak, létezésük, amelyet általában egy nukleáris kísérleti ország lefolytatása igazol , nagy politikai és katonai jelentőséggel bír. Az atomfegyverrel rendelkező országok az informális nukleáris klub részét képezik , és az ilyen típusú fegyverek vezetői, Oroszország és az Egyesült Államok a hidegháború óta ragaszkodnak a nukleáris paritás doktrínájához , miközben politikai erőfeszítéseiket a nukleáris fegyverek elterjedésének megakadályozása érdekében irányítják. fegyvereket . Az első öt ország, ahol a legtöbb nukleáris robbanófej található [58] :

Országok
Oroszország
USA
Franciaország
Kína
Nagy-Britannia

Érdekesség, hogy a nukleáris robbanásokat többször is békés célokra használták , főként bányászatra, vagy éppen ellenkezőleg, gáz- és olajmezők felerősítésére , amelyekhez speciális ipari nukleáris tölteteket fejlesztettek ki [59] .

Jegyzetek

↑ Irene Joliot-Curie és Pavle Savic . Az urán neutronbesugárzása során 3,5 órás felezési idejű radioaktív elem természetéről // Comptes Rendus : folyóirat. - 1938. - 1. évf. 208 , sz. 906 . - 1643. o .
↑ O. Hahn, F. Strassmann. Über den Nachweis und das Verhalten der bei der Bestrahlung des Urans mittels Neutronen entstehenden Erdalkalimetalle // Naturwissenschaften. - 1939. - T. 27 , 1. sz . — S. 11-15 .
↑ Lise Meitner, VAGY Frisch. Az urán szétesése neutronok által: új típusú nukleáris reakció (angol) // Nature . - 1939. - 1. évf. 143. sz . 3615 . — P. 239−240 .
↑ 1 2 Bohr, Wheeler, 1939 .
↑ O. Frisch , J. Wheeler . Az atommaghasadás felfedezése // Uspekhi Fizicheskikh Nauk . - Orosz Tudományos Akadémia , 1968. - T. 96 . - S. 700-707 . (Orosz)
↑ P.S. Kudrjavcev. Fizikatörténet tanfolyam . - Moszkva: Oktatás, 1982. - S. 73.
↑ IRCameron, New Brunswicki Egyetem . maghasadási reaktorok. – Kanada, New Brunswick: Plenum Press, 1982.
↑ Cameron, 1987 , p. 43.
↑ Mukhin, 1. kötet, I. rész, 1993 , p. ötven.
↑ Bat et al., 1982 , p. 65.
↑ 1 2 Cameron, 1987 , p. 44.
↑ Klimov, 1985 , p. 112.
↑ Bat et al., 1982 , p. 62-65.
↑ Mukhin, 1. kötet, II. rész, 1993 , p. 125.
↑ Bjørnholm, Lynn, 1980 , pp. 730-732.
↑ VM Strutinsky. A héj hatása a magtömegekben és a deformációs energiákban // Nukleáris fizika A. - 1967. - T. 95 , 2. sz . — S. 420-442 .
↑ M. Brack, Jens Damgaard, AS Jensen és társai. Funny Hills: A héj-korrekciós megközelítés a nukleáris héj-hatásokhoz és alkalmazásai a hasadási folyamatban // A modern fizika áttekintései . - 1972. - T. 44 , 2. sz . — S. 320-405 .
↑ Peter Möller, Arnold J. Sierk, Takatoshi Ichikawa és mások. Nehézelem-hasadási akadályok // Fizikai áttekintés C. - 2009. - T. 79 , 4. sz . - S. 064304 .
↑ Ulrich Brosa, Siegfried Grossmann és Andreas Müller. Nukleáris tudomány // Fizikai jelentések . - 1990. - T. 197 , 4. sz . — S. 167−262 .
↑ U. Brosa, H.-H. Knitter, T.-S. Fan és mtsai. A hasadási csatorna valószínűségeinek rendszertana // Fizikai áttekintés C. - 1999. - T. 59 , 2. sz . — S. 767−775 .
↑ C. Romano, Y. Danon, R. Block és mtsai. A hasadási fragmentum tömege és energiaeloszlása a beeső neutronenergia függvényében, ólomlassulási spektrométerben mérve // Fizikai áttekintés C. - 2010. - T. 81 , 1. sz . - S. 014607 .
↑ Bat et al., 1982 , p. 67-69.
↑ Klimov, 1985 , p. 113.
↑ Wagemans, 1991 , p. 36.
↑ Norman E. Holden és Darleane C. Hoffman. Az alapállapotú nuklidok spontán hasadási felezési ideje (Technikai jelentés) // Pure and Applied Chemistry . - 2000. - T. 72 , 8. sz . - S. 1525−1562 .
↑ 12 Nudat 2.5 . Letöltve: 2010. június 13. Az eredetiből archiválva : 2012. május 11. (határozatlan)
↑ Cameron, 1987 , p. 44-46.
↑ Bat et al., 1982 , p. 65-66.
↑ E.K. Hulet. Spontán hasadás a nehéz elemekben // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 1990. - T. 142 , 1. sz . — S. 79−99 .
↑ Mukhin, 1. kötet, II. rész, 1993 , p. 157-163.
↑ Singh et al., 2002 , p. 248.
↑ Mukhin, 1. kötet, II. rész, 1993 , p. 158, 163.
↑ Bjørnholm, Lynn, 1980 , pp. 778-787.
↑ Singh et al., 2002 , pp. 248, 523-553.
↑ V. Metag, D. Habs és HJ Specht. A hasadási izomerek spektroszkópiai tulajdonságai // Fizikai jelentések . - 1980. - T. 65 , 1. sz . — S. 1−41 .
↑ Bat et al., 1982 , p. 66-67.
↑ Klimov, 1985 , p. 111-113.
↑ Bat et al., 1982 , p. 69-70.
↑ Klimov, 1985 , p. 114-115.
↑ Bat et al., 1982 , p. 70-71.
↑ Klimov, 1985 , p. 114-118.
↑ Bat et al., 1982 , p. 73-75.
↑ Klimov, 1985 , p. 116-117.
↑ Bat et al., 1982 , p. 72-73.
↑ Klimov, 1985 , p. 118-119.
↑ Bat et al., 1982 , p. 75-77.
↑ Klimov, 1985 , p. 119-120.
↑ E.Fermi . Az első láncreakciós halom fejlesztése (angol) // Proceedings of the American Philosophy Society. - 1946. - Iss. 90 .
↑ Larin Ivan Ivanovics. Az F-1 reaktor volt és marad az első // Science and Life . - M. , 2007. - Szám. 8 . (Orosz)
↑ Atomenergia Múzeum (elérhetetlen link) . JSC "Concern Rosenergoatom" . Hozzáférés dátuma: 2010. május 31. Az eredetiből archiválva : 2007. december 2. (határozatlan)
↑ Cameron, 1987 , p. 172.
↑ Klimov, 1985 , p. 309-338.
↑ Klimov, 1985 , p. 333-337.
↑ Alekszandr Emelyanenkov. Mormota napja Krasznojarszkban // Rossiyskaya Gazeta . - 2010. - Kiadás. 81 .
↑ A PRIS-szel és az atomerőművek helyzetével kapcsolatos legfrissebb hírek . Erőreaktor információs rendszer . NAÜ . Letöltve: 2011. május 25. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 23..
↑ A világ atomerőművi reaktorai és uránkövetelményei . Nukleáris Világszövetség (2010. december 1.). Letöltve: 2010. december 10. Az eredetiből archiválva : 2012. január 28..
↑ The Trinity Test (angolul) (elérhetetlen link) . The Manhattan Project (An Interactive History) . Amerikai Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma . Letöltve: 2010. május 31. Az eredetiből archiválva : 2006. szeptember 29..
↑ A Nukleáris Világerők állapota . Amerikai Tudósok Szövetsége . Hozzáférés dátuma: 2010. május 31. Az eredetiből archiválva : 2012. január 28.
↑ Nukleáris robbanás energiájának ipari felhasználása (hozzáférhetetlen kapcsolat) . Békés robbanások . RFNC-VNIITF . Letöltve: 2010. május 31. Az eredetiből archiválva : 2007. május 19. (határozatlan)

Irodalom

Atommaghasadás // Nagy Szovjet Enciklopédia : [30 kötetben] / ch. szerk. A. M. Prohorov . - 3. kiadás - M . : Szovjet Enciklopédia, 1969-1978.
Atommaghasadás - cikk a Physical Encyclopedia -ból
Bartolomey GG, Baibakov VD, Alkhutov MS, Bat' GA A nukleáris reaktorok elméletének és számítási módszereinek alapjai. — M. : Energoatomizdat, 1982. — 512 p.
Cameron I. Atomreaktorok. - M. : Energoatomizdat, 1987. - 320 p.
Klimov A.N. Atomfizika és atomreaktorok. - M. : Energoatomizdat, 1985. - 352 p.
K. N. Mukhin. Kísérleti magfizika. - 5. kiadás - M. : Energoatomizdat, 1993. - T. 1. Az atommag fizikája. I. rész. Nukleonok, magok és radioaktív sugárzás tulajdonságai. — 376 p. — ISBN 5-283-04080-1 .
K. N. Mukhin. Kísérleti magfizika. - 5. kiadás - M. : Energoatomizdat, 1993. - T. 1. Az atommag fizikája. rész II. Nukleáris kölcsönhatások. — 320 s. — ISBN 5-283-04081-X .
Cyriel Wagemans. Az atommaghasadási folyamat. - 1. kiadás - CRC Press, 1991. - 608 p. — ISBN 978-0849354342 .
Niels Bohr, John Archibald Wheeler. Az atommaghasadás mechanizmusa // Fizikai áttekintés . - 1939. - 1. évf. 56, 5. sz . - P. 426-450.
S. Bjørnholm, JE Lynn. A kettős púpú hasadási gát // Reviews of Modern Physics . - 1980. - 1. évf. 52, 4. sz . — P. 725−931.
Balraj Singh, Roy Zywina és Richard B. Firestone. A szuperdeformált nukleáris sávok és a hasadási izomerek táblázata: Harmadik kiadás (2002. október) // Nukleáris adatlapok . - 2002. - 20. évf. 97, 2. sz . - P. 241-592. ( ingyenes előnyomás )
Andre Michaudon. Az alkímiától az atomokig. A plutónium előállítása // Los Alamos Science. - 2000. - Nem. 26 . - 62-73 . o .
DOE Fundamentals Handbook: Nuclear Physics and Reactor Theory 1. kötet (angol) . — US Department of Energy , 1993. Archiválva : 2014. március 19., a Wayback Machine -nél
DOE Fundamentals Handbook : Nukleáris fizika és reaktorelmélet 2. kötet . — Amerikai Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma, 1993. Archiválva : 2013. december 3. a Wayback Machine -nél

Linkek

A nukleáris fegyverek hatásai
A maghasadás jegyzetekkel ellátott bibliográfiája az Alsos Digitális Könyvtárból
atomicarchive.com Az atommaghasadás magyarázata
Nukleáris hasadási animáció

Szótárak és enciklopédiák

Bibliográfiai katalógusokban
BNE : XX552438 BNF : 119778900 GND : 4130670-3 J9U : 987007536102605171 LCCN : sh85092983 NDL : 00562378

Nukleáris technológiák

Mérnöki

anyagokat

Nukleáris üzemanyag
- Költött
- Nyersanyagok
Nukleáris üzemanyag-ciklus
Tórium
Uránusz
- Urándúsítás
- kimerült uránium
Plutónium
Deutérium
Trícium
Hélium-3
Lítium-6

Atomenergia
_

Fő téma	Nukleáris reaktor Atomerőmű rádioaktív hulladék Irányított termonukleáris fúzió atomerőmű nukleáris rakétamotor Radioizotópos termoelektromos generátor
Reaktorok generációi	egy 2 3 3++ négy
Reaktortípusok	Test szerint Tankos atomreaktor Csatorna atomreaktor Homogén Szabályozás szerint Víz – Szuperkritikus vízhűtés Víz-víz Forró sóoldatokban Nehéz víz - Nehéz víz Grafit - Grafit-gáz Magnox granulált üzemanyaggal ultra-magas hőmérséklet Grafit víz (nyomás alatti víz/forrás) olvadt sókon A hatóanyag önszabályozása Gyors neutron reaktor folyékony fém hűtőfolyadékkal ólommal Futóhullámon gázhűtéses SSTAR Integrál inerciális szintézis

nukleáris gyógyszer

orvosi képalkotás	Pozitron emissziós tomográfia Egyfoton emissziós számítógépes tomográfia (SPECT) gamma kamera
Terápia	A daganatok radiobiológiája Tomoterápia Protonterápia Brachyterápia Neutronbefogó terápia

Atomfegyver

Működési elvek	Atomrobbanás A nukleáris robbanás károsító tényezői Tervezés termonukleáris fegyverek
Sztori	Nukleáris fegyverek létrehozása USA Szovjetunió Németország Nagy-Britannia Franciaország Kína Izrael India Pakisztán Észak Kórea Argentína Brazília Irak Irán Spanyolország Olaszország Svédország Dél-Afrika Dél-Korea Japán atomverseny atomklub
A nukleáris fegyverek és a társadalom	Nukleáris háború nukleáris kísérlet Lista Szállítás Terítés Békés nukleáris robbanások Szovjetunió

Atomerőmű reaktorok
A világ atomerőműveinek listája
Atomreaktorok Oroszországban
Sugárbalesetek