Номер 852, страница 126 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Состав атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи. Деление ядер урана. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер - номер 852, страница 126.

852. Почему нейтроны оказываются наиболее удобными частицами для бомбардировки атомных ядер?

Решение

Нейтроны оказываются наиболее удобными частицами для бомбардировки атомных ядер по нескольким ключевым причинам, главная из которых — отсутствие у них электрического заряда.

Отсутствие кулоновского отталкивания. Атомное ядро заряжено положительно, так как состоит из протонов. Поэтому любая другая положительно заряженная частица, например протон или альфа-частица ($ _{2}^{4}He $), при приближении к ядру испытывает сильное электростатическое (кулоновское) отталкивание. Чтобы преодолеть этот «кулоновский барьер», заряженную частицу нужно разогнать до огромных энергий с помощью специальных ускорителей. Нейтрон же электрически нейтрален, поэтому он не отталкивается ядром и может беспрепятственно проникнуть в него даже обладая очень малой кинетической энергией.

Эффективность ядерных реакций. Попав в ядро, нейтрон, за счет действия мощных, но короткодействующих ядерных сил, захватывается им и вызывает его неустойчивость (переводит в возбужденное состояние). Это приводит к различным ядерным реакциям: делению тяжелых ядер (например, урана-235), что используется в ядерной энергетике, или к превращению одних элементов в другие (трансмутация). Для многих ядер вероятность захвата медленного (теплового) нейтрона даже выше, чем быстрого, что делает процесс управляемым и еще более эффективным.

Таким образом, именно электрическая нейтральность делает нейтроны уникальным и незаменимым инструментом для инициирования ядерных превращений.

Ответ: Нейтроны являются наиболее удобными частицами для бомбардировки атомных ядер, потому что они не имеют электрического заряда. В отличие от заряженных частиц, они не испытывают электростатического отталкивания от положительно заряженного ядра, что позволяет им легко проникать в него даже при низких энергиях и эффективно вызывать ядерные реакции.