Неутрони (Revisited)

Relevanta dokument
За младе од 16 до 20 година Средња школа

СМЕШТАЈ ГРУПЕ У АПАРТМАНСКОМ НАСЕЉУ Краљеви конаци -период од до год.-

Обданиште и забавиште

Основна школа и ваншколска настава

Планирање дистрибутивних мрежа са дистрибуираном производњом

Библиотека Прозна путовања

Издавање ове књиге помогао је Савет за културу Шведске

инфо ОКРУГЛИ СТО ПРВИ ПАРТИЗАН Душко Кузовић Оскар квалитета

Правопис српског језика

Сазнајте шта је добробит животиња и зашто је она важна за фармере?

вароа тема броја болести година cx, број 8, август часопис из света науке и праксе у пчеларству

Medicinsk Neutron Vetenskap. yi1 liao2 zhong1 zi3 ke1 xue2

lánac kedja jèr ty, eftersom, emedan ìsti samma, identisk materìjal här: tyg bògàtstvo rikedom, förmögenhet pr~ljav smutsig

И З В Ј Е Ш Т А Ј КОМИСИЈЕ О ПРИЈАВЉЕНИМ КАНДИДАТИМА ЗА ИЗБОР У ЗВАЊЕ

Библиотека Прозна путовања

ПРВО ВЕЛИКИ ОБЈЕКТИ, А ОНДА МАЛИ

Вјенчање Црне Горе са морем Котор (Дијаспора)- Почетком јула

Архитектура Рачунара

АГЕНЦИЈА за ЕНЕРГЕТИКУ РЕПУБЛИКЕ СРБИЈЕ

SAVEZ SRBA U ŠVEDSKOJ SERBERNAS RIKSFÖRBUND I SVERIGE

Föreläsning 5 Reaktionslära, fission, fusion

ПРИКАЗИ И ОСВРТИ REVIEWS AND REFLECTIONS УДК 930.1:94(048).84

УНИВЕРЗИТЕТ У БЕОГРАДУ ФАКУЛТЕТ ВЕТЕРИНАРСКЕ МЕДИЦИНЕ Булевар ослобођења 18, тел: , факс:

УНИВЕРЗИТЕТ У БЕОГРАДУ Факултет ветеринарске медицине ВОДИЧ. кроз докторске академске студије ветеринарске медицине

К О Н К У Р С Н А Д О К У М Е Н Т А Ц И Ј А

Садржај. Шведска у свету 14 Шведска и УН 14. Сарадња нордијских земаља 15. Подаци о Шведској 16. Контакт 16. Овако се управља Шведском

ИНФОРМАЦИЈА. Шамац у години

Регионални план управљања отпадом

Föreläsning 3. Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall

ESL5205LO. SR Машина за прање посуђа Упутство за употребу 2 SV Diskmaskin Bruksanvisning 23

УНИВЕРЗИТЕТ У НОВОМ САДУ ОБРАЗАЦ 6.

РЕПУБЛИКА СРБИЈА ДРЖАВНА РЕВИЗОРСКА ИНСТИТУЦИЈА

Föreläsning 11 Kärnfysiken: del 3

Предмет: Извештај Комисије за оцену урађене докторске дисертације Злате Ј. Живковић, дипл. инж.

Föreläsning 3. Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall

Atomkärnans struktur

Föreläsning 2. Att uppbygga en bild av atomen. Rutherfords experiment. Linjespektra och Bohrs modell. Vågpartikel-dualism. Korrespondensprincipen

BILAGOR. till. förslaget till rådets beslut

Златиборски округ Ужице Ариље Бајина Башта

КОНКУРСНА ДОКУМЕНТАЦИЈА

САМО ЗА ВАС! СЈАЈНИ ПОПУСТИ 999 ДИН. 16 Важи од ДОК ТРАЈУ ЗАЛИХЕ! Уштедите 55%! ДИН ДИН ЦВЕТНО-ВОЋНО-ВОДЕНАСТИ

Q1Eco fika Квиз карта. Која е разликата помеѓу fika (фика) кафе пауза, и дали воопшто постои разлика?

Lösningar del II. Problem II.3 L II.3. u= u MeV = O. 2m e c2= MeV. T β +=

Europeiska unionens råd Bryssel den 4 september 2015 (OR. en) Jordi AYET PUIGARNAU, direktör, för Europeiska kommissionens generalsekreterare

Röntgenstrålning och Atomkärnans struktur

ICH Q3d Elemental Impurities

Lösningar till problem del I och repetitionsuppgifter R = r 0 A 13

Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801) Lördag 15 december 2012,

Hur mycket betyder Higgs partikeln? MASSOR! Leif Lönnblad. Institutionen för Astronomi och teoretisk fysik Lunds Universitet. S:t Petri,

Mycket formellt, mottagaren har en speciell titel som ska användas i stället för namnet. Уважаемый...

HT14. Atombomben HALMSTAD HÖGSKOLA, INGENJÖRSMETODIK SAFA ALBDERI, ANTON HEMHAGEN HANDL:BENGT-GÖRAN ROSÉN

TIPSTER CUP ГОЛЕМО ФИНАЛЕ. од 14 јуни до 15 јули. Билтен бр сезона 2017/18

Det hemliga vapnet i vätebombens skugga Författaren Jöran Petersson är lärarutbildare i matematikdidaktik vid MND, Stockholms universitet.

Преглед сектора културе града Ужица 1

Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801)

Stora namn inom kärnfysiken. Marie Curie radioaktivitet Lise Meitner fission Ernest Rutherford atomkärnan (Niels Bohr atommodellen)

Hållbar kraftförsörjning av signalanläggningar Sustainable power supply of signalling facilities

NA[Ö LIST. Bellmansgatan 15, Stockholm Tel: +46 (8)

Tentamen i fysik B2 för tekniskt basår/termin VT 2014

Kemisk bindning I, Chemical bonds A&J kap. 2

Miljöfysik. Föreläsning 5. Användningen av kärnenergi Hanteringen av avfall Radioaktivitet Dosbegrepp Strålningsmiljö Fusion

Föreläsning 3 Reaktorfysik 1. Litteratur: Reaktorfysik KSU.pfd (fördjupad kurs) IntroNuclEngChalmers2012.pdf

2016. Задаци мпгу да се раде пним редпследпм кпји кандидат сам пдреди.

Personligt Brev. Brev - Adress. Mr. N. Summerbee Tyres of Manhattan 335 Main Street New York NY 92926

Извјештај о ревизији финансијских извјештаја Дома здравља Др Младен Стојановић Лакташи за период године

När denna vokal står efter en konsonant framträder inte något [j] utan detta markerar att den föregående konsonanten är mjuk, dvs uttalas i i-läge.

De delar i läroplanerna som dessa arbetsuppgifter berör finns redovisade på den sista sidan i detta häfte. PERIODISKA SYSTEMET

ЕВРОПСКИ СУД ЗА ЧОВЕКОВИ ПРАВА ПЕТТИ ОДДЕЛ. ОДЛУКА ( Жалба бр.40397/12)

Sven Gösta Nilsson och hans modell. Om en av de mest framgångsrika modellerna för atomkärnor någonsin och om människan som utvecklade den.

Постапка за Магистерски ПРИЈАВА

Varje uppgift ger maximalt 3 poäng. För godkänt krävs minst 8,5 poäng och

Svensk författningssamling

En resa från Demokritos ( f.kr) till atombomben 1945

Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801)

Materiens Struktur. Lösningar

8.4 De i kärnan ingående partiklarnas massa är

De delar i läroplanerna som dessa arbetsuppgifter berör finns redovisade på den sista sidan i detta häfte. PERIODISKA SYSTEMET

Beslut om frigränser för radioaktiva ämnen

12 Elektromagnetisk strålning

Extrauppgifter som kompletterar uppgifterna i Foot:

Materiens Struktur. Lösningar

Tvärsnitt. Tvärsnitt (forts) Föreläsning 19. Thin foil target

Strålsäkerhetsmyndighetens författningssamling

Vågrörelselära & Kvantfysik, FK januari 2012

Поштовани купче Kirby уређаја! Уживајте у потпуности у свом Sentria систему за одржавање домаћинства!

De delar i läroplanerna som dessa arbetsuppgifter berör finns redovisade på den sista sidan i detta häfte. PERIODISKA SYSTEMET

Strålsäkerhetsmyndighetens föreskrifter (SSMFS 2008:10) om införsel och utförsel samt rapportering av radioaktiva ämnen

Föreläsning 8 Elementarpartiklar, bara kvarkar och leptoner

Relativitetsteorins grunder, våren 2016 Räkneövning 4 Lösningar

Föreläsning 8 Elementarpartiklar, bara kvarkar och leptoner

ДЕЛТА БАНКА А.Д., БЕОГРАД ИЗВЕШТАЈ О ОБАВЉЕНИМ РЕВИЗИЈАМА. Финансијски извештаји 31. децембар и године

Materiens Struktur. Lösningar

Lise Meitner. formellt var utestängda från preussiska universitet. Planck gick emellertid med på att hon skulle få bevista hans föreläsningar.

BILAGA. fogad till förslaget till

Lösningar till problem del I och repetitionsuppgifter R r 0 A 13

De delar i läroplanerna som dessa arbetsuppgifter berör finns redovisade på den sista sidan i detta häfte. PERIODISKA SYSTEMET

Personligt Brev. Brev - Adress 충청북도청주시상당구율량동현대 2 차아파트 13 동 201 호심수정님

Tentamen i FUF050 Subatomär Fysik, F3

Rörelsemängd och energi

Formelsamling, Kvantmekanik

Transkript:

Неутрони

Неутрони (Revisited) Bothe и Becker 1930. : бомбардовање Be алфа честицама доводи до производње продорног, нејонизујућег зрачења. I. Joliot-Curie & F. Joliot (1931): Зрачење произведено у оваквој реакцији избацује протоне из парафина. Закључак (?): у реакцији се емитује гама зрачење које путем Комптоновог ефекта избацује протоне. Измерена енергија протона била је 5,3 MeV. Међутим, 5,3 MeV pc proton = E k 2 + 2E k mc 2 100 MeV pc proton = pc foton 2pc foton E foton 50 MeV

Откrиће неутрона (Chadwick 1932) Eg = 50 MeV?? 1 2 m αv α 2 + m α c 2 + m B c 2 = 1 2 m Nv N 2 + m N c 2 + 1 2 m nv n 2 + m n c 2 m n c 2 = 1 2 m αv α 2 + m α c 2 + m B c 2 1 2 m Nv N 2 m N c 2 1 + v n 2 2c 2

Ови резултати и остали резултати које сам добио током рада, веома тешко се могу објаснити претпоставком да је радијација из берилијума електромагнетно зрачење, ако закони одржања енергије и импулса важе у судару. Тешкоће, међутим ишчезавају, ако се претпостави да се то зрачење састоји од честица масе 1 и наелектрисања 0, или неутрона. На основу овога нуклеарна реакција коју су користили Bothe и Becker, те I. Joliot-Curie & F. Joliot се може написати као 4 He + 2 9 4 Be 12 6 C + 1 0 n

Слободни неутрон је нестабилна честица са t 1/2 = 10, 6 m 0 1 n 1 1 p + 0 1 e + ν Термални неутрони E max = (782 ± 13) kev неутрони који су у термодинамичкој равнотежи са средином

Математички облик Максвелове функције расподеле Најверованија вредност брзине је на максимуму расподеле. Она се може наћи из првог извода функције расподеле Енергија која одговара тој брзини на 298 К је 0,025 ev Средња вредност брзине се може добити интеграцијом и на 298 К је 0,032 ev

Моћ успоравања средине за неутроне Неутрони емитовани из неутронских извора или у другим нуклеарним реакцијама имају брзине неколико MeV. Да би неутрони били доведени до термалних енергија које су најкорисније за експерименте (закон 1/v) користе се модератори. Моћ успоравања атома неке средине дата је релацијом MU = ξnσ s = ξ ρn A M σ s Ако употребимо макроскопски ефикасни пресек за расејање MU = ξσ s Моћ модерације је дата као MM = ξ Σ s Σ a

Моћ успоравања и моћ модерације за неке средине

Фисија

Откриће фисије St. Louis Post-Dispatch Најлепша и најтајанственија сила у свемиру енергија атома ће бити незамислива. Може донети револуцију у систему осветљавања света. Може онемогућити ратове. Чак ће можда бити пронађен инструмент који би на додир прста разнео целу Земљу и довео до смака света. E. Rutherford (чланак у новинама) Ове трансформације атома су од изузетног значаја за научнике али ми не можемо контролисати енергију атома до те мере да би се комерцијално могла користити, и, вероватно то никада нећемо моћи то да урадимо... Ми се интересујемо за ову ствар чисто са становишта науке и екперименти који се одвијају омогућиће нам да боље разумемо структуру материје.

Експеримент Cockcroft- Walton-a Атом се може разбити и добити енергија!!! Доказ Einstein-ове формуле Е=mc 2 1 1 p + 7 3 Li 2 4 2 He + E

Потрага за трансуранима Неутрон као идеална честица за нуклеарне реакције 238 U + 1 0 n 239 U β 239 93X Италијанска група (Sapienza Universita di Roma) 1934-1938 Enrico Fermi

Француска група (Radium Institute, Paris) I. Joliot-Curie I. Curie & F. Joliot Павле Савић Немачка група (Berlin Universitat) Otto Hahn Fritz Strassman Lise Meitner

Кључни резултати Први пут добијен вештачки радионуклид (I. & F. Jolio-Curie 1934) 2 4 He + 27 13 Al 30 15 P + 1 0 n Експерименти бомбардовања различитих елемената са неутронима (Ферми 1934-1937.) преко 400 новостворених изотопа Иста група бомбардовање уранијума неутронима. Нађено шест нових активности од којих је једна имала време полуарспада 13 минита и која је приписана елементу са редним бројем 93 ( ека-ренијум )

Берлинска група понавља Фермијеве експерименте нађено је 9 активности које су приписали Ека-Re Ека-OsЕка-Ir Ека-Pt али без дефинитивних доказа о сличности са Rh, Os,

Париска група је поред 9 већ регистрованих активности открила и 10-ту чије је време полураспада било 3,5 часова (R 3,5h ) која је по њиховим речима укупно узев има својсва лантана, од кога се, изгледа, може једино одвојити фракционисањем Берлинска група која је покушала да оповргне/провери резултате Париске групе нашла је у производима La (уместо актинијума) и Ba (уместо Ra). Нису могли да нађу објашњење за те резултате

Објашњење Lise Meitner & Otto Frisch Stockholm 1938. Такође дају груб прорачун енергије ослобођене у фисији E 200 MeV Bohr Објашњење теорије фисије на основу модела течне капи

90 комбинација продуката фисије 235 U Општа једначина фисије: 235 U + 0 1 n 236 U X 1 + X 2 + 2,5 0 1 n + hυ i + Energija

Фисија-основне карактеристике Енергија ослобођена у фисији је око 200 MeV Свака фисија је праћена емисијом неколико неутрона (до 5 за фисију 235U, средњи број 2,5) и неколико гама зрака. Број емитованих неутрона расте са атомским бројем језгра које поделже фисији Ефикасни пресек за фисију опада са порастом енергије бомбардујућих неутрона (за термалне неутроне s = 584 b) Сложено језгро 236 U у 85 % случајева се распада фисијом, док у осталим случајевима у b- распаду настаје 236 Np Само 235 U кога у природној смеши има 0,72% подлеже фисији термалним неутронима. 238 U (89 %) подлеже фисији неутронима енергије 1 MeV.

Поред неутрона фисију могу изазвати и наелектрисане честице виших енергија (протони, деутерони..), али и g- зрачење Језгра X 1 и X 2 називају се фисионим фрагментима. Они имају велики однос N/Z и могу да се деексцитују мањим делом емисијом неутрона (промптни неутрони) и већим делом b - распадом дуж изобарних парабола (ланаца). Настали фисиони фрагменти имају велико наелектрисање и брзину У малом броју случајева (0,016 % за 238 U) радионуклид после b - распада емитује неутроне који се називају закаснелим неутронима. Језгра настала b - распадом фисионих фрагмената називају се фисиони производи

Принос изобарног ланца дат је изразом γ A = број језгара са масеним бројем А укупни број језгара која су се распала фисијом 100%

Дистрибуција маса фисионих фрагмената Дистрибуција масених бројева фисионих фрагмената је асиметрична. Када би фисија била симетрична 235 92 U + 1 0 n 2 118 46 Pd. Али...

За веће енергије пројектила крива постаје симетричнија (губи грбе ) И језгра лакша од уранијума су подложна фисији. Нпр фисија радијума даје криву са три пика Код спонтане фисије 259 Fm фисиона крива је симетрична

Енергија фисије Енергија неутрона... 2 MeV x 2,5 неутрона = 5 MeV Промптни гама зраци...= 6-8 MeV Е к фисионих фрагмената...= 165 MeV Енергија ексцитације фисионих фрагмената... 23 MeV Укупна енергија фисије...... 200 MeV Енергија коју носи појединачни фисиони фрагмент дата је релацијом (у систему центра масе) дата је изразом E 1 = A 2 A 1 + A 2 E k

Енергија неутрона из фисије Енергије 0 10 MeV Енергије се покоравају расподели сличној Максвеловој расподели. n E = 1 n 0 dn de = a v Ee ET а параметар нормализације расподеле v број емитованих неутрона у фисији T параметар расподеле

Модели фисије Bohr-Wheeler-ов модел фисије Увођењем деформације облика језгра уместо симетричног у моделу течне капи добија се

Модел течне капи не објашњава спонтану фисију метастабилних језгара између уранијума и калифорнијума Strutinsky је модификао потенцијал капи да би објаснио фисибилне изомере и асиметричну расподелу

Фузија

Фузијом се назива процес у којем долази до спајања два (не нужно) лака језгра при чему настаје тежи атом и ослобађа се велика количина енергије

Откуда ослобођена енерија у фузији?

Кулонова баријера за процес фузије 12 C + 4 He фузија V c = Z XZ Y e 2 R N = Z X Z Y e 2 r 0 A x 1/3 + AY 1/3 Стога реакција фузије има праг и за њено одвијање реакције неопходно је довести довољно енергије реактантима: загревањем, акцелераторима...

Најважније реакције фузије бр тип Реакција Q(MeV) 1 p-p H + H 2 H + β + + ν 1,4 2 P-d H + D 3 2 He + γ 5,5 3 p-t H + T 4 2 He 19,8 4 d-d 3 He + 1 0 n (50%) D + D T + H (50%) 3,27 4,03 5 d-t D + T 4 He + 1 0 n 17,6 6 t-t T + T 4 He + 1 0 n 11,3 7 D + 3 He 4 He + 1 1 p 18,3 8 D + 6 Li 2 4 He 22,4 d-t реакција је најповољнија јер Има најнижи температурни праг Знатно већи ефикасни пресек за све температуре Ослобађа 3,5 пута већу енергију по нуклеону од d-d реакције

Ефикасни пресеци за фузију за важније реакције