Номер 6, страница 335 - гдз по физике 9 класс учебник Грачев, Погожев

Глава 9. Физика атома и атомного ядра. Параграф 57. Ядерные реакции. Деление и синтез ядер. Ядерная энергетика. Источники энергии Солнца и звёзд. Вопросы - номер 6, страница 335.

Условие.

6. Какие ядерные реакции называют цепными? Приведите пример такой реакции.

Решение.

Какие ядерные реакции называют цепными?

Цепными ядерными реакциями называют реакции, в которых частицы, инициирующие реакцию (например, нейтроны), являются также её продуктами. Эти новые частицы способны вызывать последующие реакции того же типа, что приводит к самоподдерживающемуся, лавинообразному процессу. Ключевым условием для протекания цепной реакции является то, что в каждом акте реакции должно рождаться больше частиц-инициаторов, чем поглощается. Этот процесс характеризуется коэффициентом размножения нейтронов $\text{k}$ — отношением числа нейтронов нового поколения к числу нейтронов предыдущего. Если $k \ge 1$, реакция становится самоподдерживающейся.

Приведите пример такой реакции

Примером цепной реакции является деление ядер урана-235 ($^{235}U$) под действием медленных (тепловых) нейтронов. Когда нейтрон попадает в ядро урана-235, оно возбуждается и делится на два более лёгких ядра-осколка (например, барий и криптон), при этом высвобождается большое количество энергии и испускается несколько (в среднем 2-3) новых нейтронов.

Уравнение одного из возможных каналов реакции:

$ {}_{92}^{235}\mathrm{U} + {}_{0}^{1}\mathrm{n} \rightarrow {}_{56}^{141}\mathrm{Ba} + {}_{36}^{92}\mathrm{Kr} + 3{}_{0}^{1}\mathrm{n} + E $

Образовавшиеся нейтроны могут вызвать деление других ядер урана, что и обеспечивает цепной характер реакции. В ядерных реакторах этот процесс контролируют, поддерживая $k=1$, а в ядерном оружии создают условия для неуправляемой реакции с $k>1$.

Ответ: Цепные ядерные реакции — это самоподдерживающиеся реакции, в которых частицы, вызывающие реакцию, образуются как ее продукты. Пример: реакция деления ядра урана-235 при поглощении нейтрона, в результате которой образуются осколки деления, энергия и новые нейтроны, способные продолжать реакцию: $ {}_{92}^{235}\mathrm{U} + {}_{0}^{1}\mathrm{n} \rightarrow {}_{56}^{141}\mathrm{Ba} + {}_{36}^{92}\mathrm{Kr} + 3{}_{0}^{1}\mathrm{n} + E $.