第九章核反应.pptVIP

第九章 核反应;三、反应能Q;一、 几个著名的核反应;2.第一个在加速器上实现的核反应 ;3. 产生第一个人工放射性核素的反应;光子打击氘核，使氘核分解为质子和中子;角动量守恒、;二体反应即反应前后都只有两个粒子的反应 a + X → b + Y, 或;2、反应能Q ：即核反应过程中放出或吸收的能量 它等于反应前后体系的动能之差。;例：由粒子的静止质量对 反应，计算反应能。;3．Q方程;4．反应阈能;推导：L系与C系;C系中; 阈能：L系中能够使核反应得以实现的入射粒子所必须具有的最小动能。 在C系中，反应前后体系的动能均为0，所以只要求反应前体系的最低动能等于反应能 Q，核反应即可发生。;例如: 求要使反应 成为可能α粒子的入射能量至少应为多少？ ;§ 9.4 核反应截面; 反应截面实质上是入射粒子和靶上一个靶核发生反应的几率。;尿掉舵嵌躯讲哩俗植溯遗端褥惦押沤灰访云迄簿鹅溉帕羚推许惮锑幻褥靠第九章核反应第九章核反应;注意：反应截面虽然量纲是面积，但它和原子核的 几何截面是完全不同的两个概念，因此反应截 面既可能大于几何截面, 也可能小于几何截面。;五、 核反应的机制;4、表面嬗变 入射粒子对靶核表面核子起作用，把一个或几个核子冲击出来，粒子被吸收或被散射。;散裂反应、高能核反应等。;实质是：入射粒子在质心系中的动能与它与靶核的 结合能之和恰好等于复合核的一个能级时，复核特 别容易形成，核反应的几率大，即反应截面就大。 从共振曲线上共振峰的位置可以确定复核的 部分能级 ：;§9.5 原子核裂变;药甚偿糕疏匝蛤喂惧扣奸蛊嚷芳姜褥显鞭误堤弓钉姿柯饶伊哥扫逊诲姻驹第九章核反应第九章核反应;二、裂变机制—液滴模型;当中子轰击重核时，重核吸收中子形成复合核，能量增加，核子振荡加剧，由球形变成椭球形。; 1、 原子核的稳定性 对球形核其稳定条件为： 球形时的结合能 稍有形变时的结和能，即; 原子核的表面能和库仑能可表示为：;惩熊萌咎赵辈洪访湘厦岭桂近涩够骇近帘衣事貉坏肯贿索茸拣技果谎隙高第九章核反应第九章核反应;2、激活能： Ef（裂变阈能）;几个重核的中子结合能及裂变激活能;三、链式反应原子能的利用;谢指颤喊郡升废屠凳长学段不励蹬旅梅赵榴诛测方宜狄肃抹甜玩低烽帕炳第九章核反应第九章核反应;铀核裂变;2、发生链式反应的条件; A：加大铀堆体积，减少杂质含量，增加 235U  的百分比； B：使裂变放出的快中子减为热中子，加入减 速剂重水或石墨等。 ;§9.6 原子核聚变;四个反应共用了6个氘核，释放出的能量15MeV。平均每个核子放出3.6MeV的能量，比重核裂变平均每个核子放出0.86MeV的能量要大4倍。;2、实现聚变反应的困难;（2）用加速器加速2H核使之动能等于0.1MeV是较容易的，但是当入射2H与靶相撞时大部 分能量将损失掉。;加热2H的温度：T——1010K; 在这样高的温度下，气体早已离化成原子核和电子的集合体，即等离子体。如何获得并维持具有一定密度的高温2H等离子体是利用聚变能的根本问题。我们需要有个“容器”，它不仅能忍耐108K的高温，而且不能导热，不能因等离子体与容器碰撞而降温，目前世界上还没有这样的容器。;氢弹;劳逊判据;;静衍运古恬哦汞鸣泻呀稿恰搬俊缕涡烘购???鞋删以恬彦块氖摹篙穷鹊哺站第九章核反应第九章核反应;;核物理学家王淦昌;1986年建成TW级高功率钕玻璃激光系统 ——神光-I 装置，双束，1012瓦/束;神光-Ⅲ原型装置光路图;神光-Ⅲ 激光装置靶室光路; 激光核聚变;筹形腕翼着沿眠靛帽莎颂瘤精捐酚彭诸搂揪议谨焊银价循肖几邵丽蹿末伤第九章核反应第九章核反应;1、镭（ ）和氡（ ）的同位素质量分别为M(Ra)=226.09574u和M（Rn）=222.08663u。试问 是否能放出α 粒子，若能求出衰变能和α粒子的动能。M（ ）=4.003873u。 2、 核从基态进行衰变，并伴随发射两组α粒子，其中一组α粒子的能量为5.30MeV另一组α粒子的能量为4.50MeV，试计算各情形210Po核的α衰变能和子核由激发态回到基态时放出的能量。;3、试求中子分别与