Номер 4, страница 90 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Контрольная работа № 4. Вариант 4 - номер 4, страница 90.

Условие.

4. Какие частицы вызывают деление ядер урана $_{92}^{235}\text{U}$?

Решение.

Решение

Деление ядер урана-235 ($^{235}_{92}U$) происходит при их взаимодействии с нейтронами. Когда ядро урана-235 захватывает нейтрон, оно превращается в возбужденное и крайне нестабильное ядро урана-236 ($^{236}_{92}U$). Это возбужденное ядро существует очень короткое время (около $10^{-12}$ с), после чего оно распадается на два (реже три) более легких ядра, называемых осколками деления. В результате этой реакции также испускается несколько (в среднем 2-3) новых нейтронов и выделяется огромное количество энергии.

Наиболее эффективно деление урана-235 вызывают медленные нейтроны, которые также называют тепловыми нейтронами. Вероятность захвата медленного нейтрона ядром урана-235 значительно выше, чем у быстрого нейтрона. Именно поэтому в ядерных реакторах используют замедлители (например, воду или графит), чтобы уменьшить скорость нейтронов, образующихся при делении, и тем самым повысить эффективность цепной реакции.

Общая схема реакции деления выглядит так:

$^{235}_{92}U + ^{1}_{0}n \rightarrow ^{236}_{92}U^* \rightarrow X + Y + k \cdot ^{1}_{0}n + E$

где $\text{X}$ и $\text{Y}$ – осколки деления (например, ядра бария и криптона), $\text{k}$ – число испущенных нейтронов, а $\text{E}$ – выделяющаяся энергия.

Хотя деление может быть вызвано и другими частицами (например, протонами или гамма-квантами высокой энергии), именно нейтроны играют ключевую роль в осуществлении самоподдерживающейся цепной реакции, используемой в атомной энергетике и ядерном оружии.

Ответ: Деление ядер урана-235 вызывают нейтроны, особенно эффективно – медленные (тепловые) нейтроны.