Когда ядро ​​расщепляется, какая форма энергии высвобождается?

Когда ядро ​​расщепляется, какая форма энергии высвобождается? На всех веб-сайтах, которые я просматривал, говорится, что при расщеплении атома выделяется много энергии, но нигде не говорится, в какой форме он находится. Это электрическая энергия, или это просто много тепла, или что-то в этом роде. еще?

Ответы (3)

Много разных форм, но в основном кинетическая энергия.

Хорошая таблица дана на Гиперфизике . Энергия, выделяющаяся при делении урана-235, составляет около 215 МэВ. Это делится на:

  • Кинетическая энергия осколков (тепло): ~168 МэВ
  • Ассорти гамма-лучей: ~ 15-24 МэВ
  • Бета-частицы (электроны/позитроны) и их кинетическая энергия: ~8 МэВ
  • Различные нейтроны и их кинетическая энергия: ~17 МэВ
  • Нейтрино и их кинетическая энергия: ~?

Обратите внимание, что нейтроны могут, если оставить их в покое на достаточно долгое время, распасться, как правило, в результате этой реакции:

н п + в ¯ е + е
куда н , п , в ¯ е , а также е представляют собой нейтроны, протоны, антиэлектронные нейтрино и электроны соответственно.

В этом списке отсутствуют нейтрино. Это может быть разумно (например, если они каталогизируют энергию, доступную в тепловом котле, и в этом случае энергия нейтрино улетучивается), или они могут объединять эту энергию с заряженными лептонами.
@dmckee Ты прав; Я пропустил это.
«Много различных форм, но в основном кинетическая энергия» также было бы правильным резюме. В общем, куски разлетаются во все стороны.
Стоит также особо отметить, что экстремальная кинетическая энергия, сообщаемая продуктам атомного деления (т. е.: ~ 75% энергии), в целом может рассматриваться как просто (и непосредственно) тепло.
@hobbs Понял. Я добавлю это.
Стоит подчеркнуть, что «энергия» бета-частиц и нейтронов также в основном представляет собой кинетическую энергию. В конце концов, вся энергия окажется либо в виде кинетической энергии внутри образца, либо в виде исходящего излучения, если оно: бета, если они выйдут, гамма, скорее всего, и нейтрино. Кинетическая энергия осколков на самом деле не является «теплом» как таковым — это энергия, которая определенно не находится в тепловом равновесии. После распада образец термализуется из-за того, что фрагменты отскакивают от других атомов, и эта энергия, когда-то распространяясь, является (только) тем, что мы думаем как тепло.
@EmilioPisanty Отредактировано.

Энергия, которая высвобождается, когда поглощение нейтрона вызывает деление ядра тяжелого атома на два дочерних ядра, исходит из более тесной энергии связи двух дочерних ядер по сравнению с более слабой (меньшей) энергией связи исходного ядра.

Эта дополнительная энергия в основном высвобождается в виде кинетической энергии двух дочерних ядер. Поэтому большая часть энергии выделяется в виде эквивалента тепловой энергии.

Масса атома всегда меньше суммы масс составляющих его частиц. Недостаток массы (или энергии, от E = mc^2) называется энергией связи, и это энергия, затрачиваемая частицами, чтобы оставаться заключенными внутри атома. Когда происходит деление, не тратится больше энергии на то, чтобы скрепить отдельные частицы. Таким образом, выделяющаяся энергия соответствует энергии связи и распределяется между продуктами деления в виде кинетической энергии.