,
(5.2.1)
где Wc - энергия возбуждения составного ядра при захвате нейтрона, равная (4.5.32)
.
(5.2.2)
Если εn(C) > Wf, то из (5.2.1) и (5.2.2) следует, что реакция деления не имеет энергетического порога и деление возможно при любой энергии налетающего нуклона. Нуклиды, обладающие такими свойствами, называются делящимися или топливными нуклидами. Топливные нуклиды служат для производства энергии в ядерных реакторах и для ядерного оружия. Нуклиды, для которых выполняется обратное неравенство εn(C) < Wf , называются сырьевыминуклидами, так как из них возможно получение ядерного топлива. И хотя реакция деления этих ядер нейтронами является экзоэнергетической и формально не имеет энергетического порога, однако эффективно она может протекать только тогда, когда кинетическая энергия нейтронов
.
(5.2.3)
В таблице 5.2.1 приведены характеристики наиболее распространенных тяжелых нуклидов, способных делиться под действием нейтронов.
Таблица 5.2.1
Нуклид
232Th
233U
235U
238U
239Pu
Промежуточное ядро
233Th
234U
236U
239U
240Pu
Энергетический барьерWf, МэВ
5,9
5,5
5,75
5,85
5,5
Энергия связи нейтрона εn, МэВ
5,07
6,77
6,4
4,76
6,38
Из этой таблицы видно, что нуклиды 233U, 235U и 239Puявляются топливными нуклидами, а 232Th и 238U – сырьевыми. Переработка сырьевых нуклидов в топливные основана на реакции радиационного захвата нейтрона (4.9.11):
n + 232Th
→ γ + 233Th 
,
(5.2.4)
n + 238U
→ γ + 
.
(5.2.5)
В реакции (5.2.5) были получены первые трансурановые элементы.
| На главную сайта Dvoika.net |