Номер 4, страница 335 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Можно ли указать точное значение коэффициента размножения при распаде, например, $_{92}^{235}\text{U}$?

Нет, указать точное значение коэффициента размножения нейтронов, зная только, что происходит распад урана-235, невозможно. Коэффициент размножения нейтронов $k$ не является фундаментальной константой для конкретного изотопа, как, например, его масса или период полураспада. Это параметр, характеризующий всю систему (ядерный реактор, ядерное взрывное устройство), в которой протекает цепная ядерная реакция.

Коэффициент размножения $k$ определяется как отношение числа нейтронов в последующем поколении реакции к числу нейтронов в предыдущем поколении. Его значение зависит от множества факторов. Во-первых, от массы и обогащения делящегося вещества: для поддержания реакции необходима критическая масса, а степень обогащения урана (процентное содержание изотопа ${}_{92}^{235}\text{U}$) напрямую влияет на вероятность деления. Во-вторых, от геометрии системы: форма и размеры активной зоны реактора определяют утечку нейтронов, которая минимальна для сферической формы. В-третьих, от наличия замедлителя (например, воды или графита), который снижает энергию быстрых нейтронов деления для повышения вероятности последующего деления ядер ${}_{92}^{235}\text{U}$. В-четвертых, от наличия отражателя нейтронов, который окружает активную зону и возвращает в нее часть вылетающих нейтронов. Наконец, от наличия поглотителей нейтронов, таких как продукты деления или специально вводимые управляющие стержни (из бора, кадмия), которые регулируют скорость реакции.

В зависимости от этих условий коэффициент размножения может принимать разные значения:

При $k < 1$ система находится в подкритическом состоянии, и цепная реакция затухает.

При $k = 1$ система достигает критического состояния, и реакция протекает с постоянной скоростью, что характерно для стационарного режима работы ядерного реактора.

При $k > 1$ система является надкритической, и скорость реакции лавинообразно нарастает, что используется при запуске реактора или в ядерном взрыве.

Таким образом, коэффициент размножения $k$ — это управляемая характеристика конкретной ядерной установки, а не фиксированное значение для распада ${}_{92}^{235}\text{U}$.

Ответ: Нет, указать точное значение коэффициента размножения при распаде урана-235 невозможно, так как этот коэффициент является характеристикой не самого изотопа, а всей системы (ядерного реактора), в которой происходит цепная реакция, и зависит от ее состава, массы, геометрии и наличия других материалов.