Энергия, выделяющаяся при ядерном делении

При вынужденном делении U-235 нейтроны бомбардируют U-235, производя U-236. Затем этот U-236 подвергается делению:

У-235 + н --> У-236 --> Ва-141 + Кр-92 + 3н

Насколько я понимаю, энергия, высвобождаемая при делении, приобретается в виде кинетической энергии продуктов, а также высвобождается в виде гамма-фотонов/бета-частиц и нейтрино при распаде продуктов. Моя путаница заключается в расчете выделяемой энергии, так как я не думаю, что метод в учебнике правильный.

Поглощенный нейтрон теряет ядерную потенциальную энергию. Это приводит к энергии связи U-236>U-235, а это означает, что масса покоя U-236 меньше, чем масса покоя U-235 + n. Это увеличение энергии связи затем используется для деформации ядра в двухлепестковую каплю, позволяющую двум фрагментам разделиться из-за электростатического отталкивания.

Два образовавшихся фрагмента имеют большую энергию связи на нуклон, чем U-236, и, следовательно, энергия связи фрагментов больше, чем U-236. (В свою очередь вызывая уменьшение массы продуктов). Однако это увеличение энергии связи приобретается в виде кинетической энергии продуктов/высвобождается в виде гамма-фотонов и т. д.

Mo1 = Масса(U235+n)

Mo2= Масса U236

Mo3 = продукты массового деления

B1=энергия связи U235

B2=энергия связи U236

B3 = энергия связи продуктов деления

Энергия, выделяющаяся при делении, обусловлена ​​увеличением энергии связи В3-В2. Увеличение энергии связи B2-B1 используется для деформации ядра, а не «высвобождается». Следовательно, энергия, выделяющаяся в процессе деления = (Mo2-Mo3)c^2.

Однако мой учебник утверждает, что энергия, выделяемая в процессе деления = (Mo1-Mo3)c^2. Я не понимаю этого, поскольку они включают энергию для деформации ядра (Mo1-Mo2)c^2, когда она на самом деле не высвобождается.

Любая помощь приветствуется!

Ответы (1)

В принципе, высвобождаемая энергия представляет собой полную энергию в (массе 235 U + энергия теплового нейтрона) минус полная масса покоя продуктов деления. На практике входящий нейтрон является тепловым (замедленным) и имеет энергию в несколько эВ, которой можно пренебречь. Это означает, что мы можем вычислить энергию, высвобождаемую из разницы масс покоя «внутренней» и «исходной» частиц. Остальная масса 236 U не имеет значения, потому что то, что образуется, является возбужденным состоянием.

Спасибо за ответ. Но масса уменьшилась частично из-за того, что нейтрон потерял NPE, который высвободил энергию для деформации ядра. Так почему же мы говорим, что полное уменьшение массы есть высвобождение энергии?
Ваше начальное состояние — это уран и хорошо разделенный нейтрон. Нет потенциальной энергии.
Но разве связывание нейтрона с ядром не высвобождает энергию? Я думал, что когда нейтрон попадает в зону действия ОЯТ, он теряет потенциальную энергию.
«Поглощенный нейтрон теряет ядерную потенциальную энергию». Это неверно для тех ядер, которые делятся. Изначально сформированный 236 U не находится в основном состоянии, но имеет около 6,6 МэВ дополнительной энергии, известной как энергия активации. Эта дополнительная энергия вызывает деление и является лишь частью высвобождаемой энергии. Но нельзя считать дважды. Иногда система испускает эту энергию в виде гамма-лучей в процессе, известном как поглощение излучения, и для этого конкретного ядра деления не происходит.
Я думал, что если СЯС воздействовал на нуклон, то он теряет ядерную потенциальную энергию. Образуется ли ядро ​​U236 в возбужденном состоянии только за счет кинетической энергии нейтрона?
Мы изучаем деление 235 U . Это то, о чем заботятся атомщики. В принципе 235 U уже неустойчив к спонтанному делению, но скорость ненаблюдаемо мала. Итак, нам нужен тепловой нейтрон (который практически не приносит никакой энергии, кроме массы покоя). Все, что касается промежуточного состояния (что оно деформировано, что оно возбуждено), не имеет отношения к энергетическому балансу.
Так почему же U236 образуется в возбужденном состоянии?
Вы могли бы спросить о выделении энергии в 236 U деление. Но этот вопрос плохо определен, потому что вам нужно было бы точно знать, какое возбужденное состояние было заселено (хотя в случае теплового н + 235 U деление мы знаем: энергия возбужденного состояния должна соответствовать входному каналу).
Он возбуждается из-за сохранения энергии. Энергия основного состояния 236 U случайно не совпадает н + 235 U ,
Получается ли эта энергия из энергии покоя нейтронов?
Нет, это просто тот факт, что ядерная структура 236 U отличается от того, что 235 U . Частично это действительно потенциальная энергия нейтрона, но есть и другие вещи (различная деформация и т. д.).
Если часть ее составляет потенциальную энергию нейтрона, то не означает ли это, что нейтрон теряет потенциальную энергию, а это приводит к увеличению энергии связи ядра.
Да, но дело в том, что в реакции н + 235 U → (сложное ядро) → (осколки деления) энергия связи составного ядра не имеет отношения к выделению энергии деления.
Энергия, выделяющаяся при ядерном делении
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v