Zbërthimi i bërthamave të uraniumit është i shkurtër. Reaksionet e ndarjes bërthamore

Qëllimi: të krijojë të kuptuarit e nxënësve për ndarjen e bërthamave të uraniumit.

• kontrolloni materialin e studiuar më parë;
• konsideroni mekanizmin e ndarjes së bërthamës së uraniumit;
• konsideroni kushtin për shfaqjen e një reaksioni zinxhir;
• zbuloni faktorët që ndikojnë në rrjedhën e reaksionit zinxhir;
• zhvillimi i të folurit dhe të menduarit të nxënësve;
• të zhvillojë aftësinë për të analizuar, kontrolluar dhe rregulluar aktivitetet e veta brenda një kohe të caktuar.

Pajisjet: kompjuter, sistem projeksioni, material didaktik (test “Përbërja e bërthamës”), disqe “Kurs interaktiv. Fizika 7-11kl" (Physikon) dhe "1C-tutor. Fizikë” (1C).

Përshëndetje, shpallje e planit mësimor.

Puna e pavarur e studentëve - përfundimi i testit ( Shtojca 1 ). Testi kërkon një përgjigje të saktë.

Kohët e fundit mësuam se disa elementë kimikë shndërrohen në elementë të tjerë kimikë gjatë zbërthimit radioaktiv. Çfarë mendoni se do të ndodhë nëse bërthama e një atomi prej disa element kimik drejtoni disa grimca, për shembull, një neutron, në bërthamën e uraniumit? (duke dëgjuar sugjerimet e studentëve)

Le të kontrollojmë supozimet tuaja (punoni me model interaktiv"Fisioni bërthamor"“Kurs interaktiv. Fizikë 7-11 kl” ).

Cili ishte rezultati?

– Kur një neutron godet një bërthamë uraniumi, shohim se si rezultat, formohen 2 fragmente dhe 2-3 neutrone.

I njëjti efekt u mor në vitin 1939 nga shkencëtarët gjermanë Otto Hahn dhe Fritz Strassmann. Ata zbuluan se si rezultat i ndërveprimit të neutroneve me bërthamat e uraniumit, shfaqen bërthama të fragmenteve radioaktive, masat dhe ngarkesat e të cilave janë afërsisht gjysma e karakteristikave përkatëse të bërthamave të uraniumit. Fisioni bërthamor që ndodh në këtë mënyrë quhet ndarje e detyruar, në ndryshim nga ndarja spontane, e cila ndodh gjatë transformimeve natyrore radioaktive.

Bërthama ngacmohet dhe fillon të deformohet. Pse bërthama ndahet në 2 pjesë? Nën çfarë forcash ndodh këputja?

Cilat forca veprojnë brenda bërthamës?

– Elektrostatike dhe bërthamore.

Mirë, por si manifestohen forcat elektrostatike?

– Forcat elektrostatike veprojnë ndërmjet grimcave të ngarkuara. Grimca e ngarkuar në bërthamë është protoni. Meqenëse protoni është i ngarkuar pozitivisht, forcat refuzuese veprojnë midis tyre.

E vërtetë, por si e manifestojnë veten e tyre? forcat bërthamore?

– Forcat bërthamore janë forcat e tërheqjes ndërmjet të gjithë nukleoneve.

Pra, nën ndikimin e çfarë forcave shpërthen bërthama?

– (Nëse lindin vështirësi, bëj pyetje drejtuese dhe i çoj nxënësit në përfundimin e saktë) Nën ndikimin e forcave repulsive elektrostatike, bërthama ndahet në dy pjesë, të cilat ndahen në drejtime të ndryshme dhe lëshojnë 2-3 neutrone.

Fragmentet fluturojnë larg me shpejtësi shumë të madhe. Rezulton se një pjesë e energjisë së brendshme të bërthamës shndërrohet në energjinë kinetike të fragmenteve dhe grimcave fluturuese. Fragmentet bien në mjedisi. Çfarë mendoni se po ndodh me ta?

– Fragmentet ngadalësohen në mjedis.

Për të mos shkelur ligjin e ruajtjes së energjisë, duhet të themi se çfarë do të ndodhë me energjinë kinetike?

– Energjia kinetike e fragmenteve shndërrohet në energji të brendshme të mjedisit.

A mund të vëreni se energjia e brendshme e mediumit ka ndryshuar?

– Po, ambienti po nxehet.

A do të ndikojë faktori që do të marrë pjesë në ndarje në ndryshimin e energjisë së brendshme? sasi të ndryshme bërthamat e uraniumit?

– Sigurisht, me ndarjen e njëkohshme të një numri të madh bërthamash të uraniumit, rritet energjia e brendshme e mjedisit që rrethon uraniumin.

Nga kursi juaj i kimisë, ju e dini se reaksionet mund të ndodhin si me thithjen e energjisë ashtu edhe me çlirimin. Çfarë mund të themi për rrjedhën e reaksionit të ndarjes së bërthamave të uraniumit?

– Reaksioni i ndarjes bërthamore uraniumi po vjen me çlirimin e energjisë në mjedis.

Energjia që përmbahet në bërthamat e atomeve është kolosale. Për shembull, me ndarjen e plotë të të gjitha bërthamave të pranishme në 1 g uranium, do të lirohej e njëjta sasi energjie që lirohet gjatë djegies së 2.5 tonë naftë. Ne zbuluam se çfarë do të ndodhë me fragmentet, si do të sillen neutronet?

– (dëgjimi i supozimeve të studentëve, kontrollimi i supozimeve duke punuar me modelin ndërveprues "Reagimi zinxhir""Përsëritës 1C. fizikë" ).

Kjo është e drejtë, neutronet në rrugën e tyre mund të takohen me bërthamat e uraniumit dhe të shkaktojnë ndarje. Ky reaksion quhet reaksion zinxhir.

Pra, cili është kushti që të ndodhë një reaksion zinxhir?

– Një reaksion zinxhir është i mundur për faktin se nga ndarja e çdo bërthame prodhohen 2-3 neutrone, të cilat mund të marrin pjesë në ndarjen e bërthamave të tjera.

Ne e shohim atë numri i përgjithshëm neutronet e lira në një pjesë të uraniumit rriten si një ortek me kalimin e kohës. Çfarë mund të çojë kjo?

- Tek shpërthimi.

– Numri i ndarjeve bërthamore rritet dhe, në përputhje me rrethanat, energjia e çliruar për njësi të kohës.

Por një opsion tjetër është gjithashtu i mundur, në të cilin numri neutronet e lira zvogëlohet me kalimin e kohës, bërthama nuk takohet me një neutron në rrugën e saj. Në këtë rast çfarë do të ndodhë me reaksionin zinxhir?

- Do të ndalet.

A është e mundur të përdoret energjia e reagimeve të tilla për qëllime paqësore?

Si duhet të vazhdojë reagimi?

– Reaksioni duhet të vazhdojë në atë mënyrë që numri i neutroneve të mbetet konstant me kalimin e kohës.

Si mund të sigurohemi që numri i neutroneve të mbetet konstant gjatë gjithë kohës?

- (sugjerimet e djemve)

Për të zgjidhur këtë problem, duhet të dini se cilët faktorë ndikojnë në rritjen dhe uljen e numrit të përgjithshëm të neutroneve të lira në një pjesë të uraniumit në të cilën ndodh një reaksion zinxhir.

Një nga këta faktorë është masë e uraniumit . Fakti është se jo çdo neutron i emetuar gjatë ndarjes bërthamore shkakton ndarjen e bërthamave të tjera. Nëse masa (dhe, në përputhje me rrethanat, dimensionet) e një pjese të uraniumit është shumë e vogël, atëherë shumë neutrone do të fluturojnë prej saj, duke mos pasur kohë të takojnë bërthamën në rrugën e tyre, të shkaktojnë ndarjen e saj dhe kështu të gjenerojnë një brez të ri të neutronet e nevojshme për të vazhduar reaksionin. Në këtë rast, reaksioni zinxhir do të ndalet. Në mënyrë që reagimi të vazhdojë, është e nevojshme të rritet masa e uraniumit në një vlerë të caktuar, e quajtur kritike.

Pse një reaksion zinxhir bëhet i mundur me rritjen e masës?

- Si më shumë masë copë, aq më e madhe është probabiliteti që neutronet të takohen me bërthamat. Prandaj, numri i ndarjeve bërthamore dhe numri i neutroneve të emetuara rritet.

Në një masë të caktuar të ashtuquajtur kritike të uraniumit, numri i neutroneve të prodhuara gjatë ndarjes bërthamore bëhet i barabartë me numrin e neutroneve të humbur (d.m.th., të kapur nga bërthamat pa ndarje dhe të emetuara jashtë pjesës).

Prandaj, numri i tyre i përgjithshëm mbetet i pandryshuar. Në këtë rast, reaksioni zinxhir mund të vazhdojë për një kohë të gjatë, pa u ndalur dhe pa u bërë shpërthyes.

Masa më e vogël e uraniumit në të cilën mund të ndodhë një reaksion zinxhir quhet masa kritike.

Si do të vazhdojë reaksioni nëse masa e uraniumit është më e madhe se masa kritike?

– Si rezultat i një rritje të mprehtë të numrit të neutroneve të lira, një reaksion zinxhir çon në një shpërthim.

Po sikur të jetë më pak se kritike?

– Reaksioni nuk vazhdon për shkak të mungesës së neutroneve të lira.

Humbja e neutroneve (të cilat fluturojnë nga uraniumi pa reaguar me bërthamat) mund të reduktohet jo vetëm duke rritur masën e uraniumit, por edhe duke përdorur një guaskë reflektuese . Për ta bërë këtë, një pjesë e uraniumit vendoset në një guaskë të bërë nga një substancë që reflekton mirë neutronet (për shembull, berilium). Duke reflektuar nga kjo guaskë, neutronet kthehen në uranium dhe mund të marrin pjesë në ndarjen bërthamore.

Përveç masës dhe pranisë së një guaskë reflektuese, ekzistojnë disa faktorë të tjerë nga të cilët varet mundësia e një reaksioni zinxhir. Për shembull, nëse një copë uranium përmban shumë papastërtitë elementë të tjerë kimikë, atëherë ata thithin shumicën e neutroneve dhe reaksioni ndalet.

Një faktor tjetër që ndikon në rrjedhën e reagimit është disponueshmëria në uranium të ashtuquajturat moderator neutron . Fakti është se bërthamat e uraniumit-235 kanë më shumë gjasa të zbërthehen nën ndikimin e neutronet e ngadalta. Dhe kur bërthamat ndahen, prodhohen neutrone të shpejta. Nëse neutronet e shpejta ngadalësohen, atëherë shumica e tyre do të kapen nga bërthamat e uraniumit-235 me ndarjen e mëvonshme të këtyre bërthamave si grafiti, vatra, uji i rëndë dhe disa të tjera. Këto substanca vetëm ngadalësojnë neutronet, pothuajse pa i thithur ato.

Pra, cilët janë faktorët kryesorë që mund të ndikojnë në rrjedhën e një reaksioni zinxhir?

– Mundësia e ndodhjes së një reaksioni zinxhir përcaktohet nga masa e uraniumit, sasia e papastërtive në të, prania e një predhe dhe një moderatori.

Masa kritike e një pjese sferike të uraniumit-235 është afërsisht 50 kg. Për më tepër, rrezja e tij është vetëm 9 cm, pasi uraniumi ka një densitet shumë të lartë.

Duke përdorur një moderator dhe një guaskë reflektuese, dhe duke reduktuar sasinë e papastërtive, është e mundur të zvogëlohet masa kritike e uraniumit në 0.8 kg.

Reaksioni zinxhir bërthamor. Si rezultat i eksperimenteve mbi rrezatimin me neutron të uraniumit, u zbulua se nën ndikimin e neutroneve, bërthamat e uraniumit ndahen në dy bërthama (fragmente) me përafërsisht gjysmën e masës dhe ngarkesës; ky proces shoqërohet me emetimin e disa (dy ose tre) neutroneve (Fig. 402). Përveç uraniumit, disa elementë të tjerë nga elementët e fundit janë të aftë për ndarje tabela periodike Mendelejevi. Këta elementë, si uraniumi, zbërthehen jo vetëm nën ndikimin e neutroneve, por edhe pa ndikimet e jashtme(spontanisht). Ndarja spontane është krijuar në mënyrë eksperimentale fizikantët sovjetikë K. A. Petrzhak dhe Georgy Nikolaevich Flerov (l. 1913) në 1940. Është një proces shumë i rrallë. Kështu, në 1 g uranium ndodhin vetëm rreth 20 ndarje spontane në orë.

Oriz. 402. Zbërthimi i bërthamës së uraniumit nën ndikimin e neutroneve: a) bërthama kap një neutron; b) ndikimi i një neutroni në një bërthamë bën që kjo e fundit të lëkundet; c) bërthama është e ndarë në dy fragmente; në të njëjtën kohë emetohen edhe disa neutrone të tjera

Për shkak të zmbrapsjes reciproke elektrostatike, fragmentet e ndarjes shpërndahen në drejtime të kundërta, duke përftuar energji të madhe kinetike (rreth ). Kështu, reaksioni i ndarjes ndodh me një çlirim të konsiderueshëm të energjisë. Fragmentet me lëvizje të shpejtë jonizojnë intensivisht atomet e mediumit. Kjo veti e fragmenteve përdoret për të zbuluar proceset e ndarjes duke përdorur një dhomë jonizimi ose dhomë reje. Një fotografi e gjurmëve të fragmenteve të ndarjes në një dhomë reje është paraqitur në Fig. 403. Është jashtëzakonisht domethënëse që neutronet e emetuara gjatë ndarjes së bërthamës së uraniumit (të ashtuquajturat neutrone të ndarjes dytësore) janë të afta të shkaktojnë ndarjen e bërthamave të reja të uraniumit. Falë kësaj, është e mundur të kryhet një reaksion zinxhir i ndarjes: pasi të ndodhë, reagimi, në parim, mund të vazhdojë vetë, duke mbuluar të gjitha numër më i madh bërthamat. Diagrami i zhvillimit të një reaksioni të tillë celoni në rritje është paraqitur në Fig. 404.

Oriz. 403. Fotografi e gjurmëve të fragmenteve të ndarjes së uraniumit në një dhomë reje: fragmente () fluturojnë në drejtime të kundërta nga një shtresë e hollë uraniumi e depozituar në një pllakë që bllokon dhomën. Imazhi gjithashtu tregon shumë gjurmë më të holla që u përkasin protoneve të rrëzuara nga neutronet nga molekulat e makinës së ujit që gjendet në dhomë.

Kryerja e një reaksioni zinxhir të ndarjes në praktikë nuk është e lehtë; përvoja tregon se një reaksion zinxhir nuk ndodh në masën e uraniumit natyror. Arsyeja për këtë qëndron në humbjen e neutroneve dytësore; në uranium natyror shumica neutronet dalin nga loja pa shkaktuar ndarje. Siç kanë zbuluar studimet, humbja e neutroneve ndodh në izotopin më të zakonshëm të uraniumit - uranium - 238 (). Ky izotop thith lehtësisht neutronet nga një reaksion i ngjashëm me reaksionin e argjendit me neutronet (shih § 222); kjo prodhon një izotop artificialisht radioaktiv. Ndahet me vështirësi dhe vetëm nën ndikimin e neutroneve të shpejta.

Izotopi që përmbahet në sasi të uraniumit natyror ka veti më të favorshme për një reaksion zinxhir. Ndahet nën ndikimin e neutroneve të çdo energjie - të shpejtë dhe të ngadaltë, dhe sa më e ulët të jetë energjia e neutronit, aq më mirë. Procesi që konkurron me ndarjen - thithja e thjeshtë e neutroneve - nuk ka gjasa, ndryshe. Prandaj, në uranium-235 të pastër është i mundur një reaksion zinxhir i ndarjes, me kusht që masa e uraniumit-235 të jetë mjaft e madhe. Në uranium masë e ulët Reaksioni i ndarjes përfundon për shkak të emetimit të neutroneve dytësore jashtë substancës së tij.

Oriz. 404. Zhvillimi i një reaksioni të vlefshëm të ndarjes: është pranuar në mënyrë konvencionale se kur një bërthamë shpërthen, dy neutrone emetohen dhe nuk ka humbje neutronesh, d.m.th. çdo neutron shkakton një ndarje të re; rrathë - fragmente të ndarjes, shigjeta - neutrone të ndarjes

Në fakt, për shkak të madhësisë së vogël të bërthamave atomike, një neutron udhëton një distancë të konsiderueshme (e matur në centimetra) përmes materies përpara se të përplaset aksidentalisht me një bërthamë. Nëse madhësia e trupit është e vogël, atëherë probabiliteti i një përplasjeje në rrugën për në dalje është i vogël. Pothuajse të gjitha neutronet e ndarjes dytësore emetohen përmes sipërfaqes së trupit pa shkaktuar ndarje të reja, d.m.th., pa vazhduar reagimin.

Nga një trup i madh, kryesisht neutronet e formuara në shtresën sipërfaqësore fluturojnë jashtë. Neutronet e formuara brenda trupit kanë një trashësi të mjaftueshme uraniumi përpara tyre dhe, në pjesën më të madhe, shkaktojnë ndarje të reja, duke vazhduar reaksionin (Fig. 405). Sa më e madhe të jetë masa e uraniumit, aq më i vogël është proporcioni i vëllimit të tij shtresa sipërfaqësore, nga e cila humbasin shumë neutrone dhe aq më të favorshme janë kushtet për zhvillimin e një reaksioni zinxhir.

Oriz. 405. Zhvillimi i një reaksioni zinxhir të ndarjes në. a) Në masë të ulët, shumica e neutroneve të ndarjes fluturojnë jashtë. b) B masë e madhe Në uranium, shumë neutrone të ndarjes shkaktojnë ndarjen e bërthamave të reja; numri i ndarjeve rritet nga brezi në brez. Rrathët - fragmente të ndarjes, shigjetat - neutronet e ndarjes

Duke rritur gradualisht sasinë e , do të arrijmë një masë kritike, pra masën më të vogël, nga e cila fillon një reaksion zinxhir i pamposhtur i ndarjes në . Me një rritje të mëtejshme të masës, reagimi do të fillojë të zhvillohet me shpejtësi (do të fillojë me ndarje spontane). Kur masa zvogëlohet nën vlerën kritike, reaksioni shuhet.

Pra, mund të kryhet një reaksion zinxhir i ndarjes. Nëse keni sasi të mjaftueshme i pastër, i ndarë nga.

Siç e pamë në §202, ndarja e izotopeve, megjithëse komplekse dhe e shtrenjtë, është ende një operacion i realizueshëm. Në të vërtetë, nxjerrja nga uraniumi natyror ishte një nga mënyrat në të cilat reaksioni zinxhir i ndarjes u vu në praktikë.

Së bashku me këtë, reaksioni zinxhir u arrit në një mënyrë tjetër që nuk kërkonte ndarjen e izotopeve të uraniumit. Kjo metodë është disi më e ndërlikuar në parim, por më e lehtë për t'u zbatuar. Ai përdor ngadalësimin e neutroneve të shpejtë të ndarjes dytësore në shpejtësitë e lëvizjes termike. Kemi parë që në uraniumin natyror neutronet dytësore të menjëhershme absorbohen kryesisht nga izotopi. Meqenëse përthithja nuk çon në ndarje, reaksioni përfundon. Siç tregojnë matjet, kur neutronet ngadalësohen në shpejtësi termike, kapaciteti absorbues rritet më shumë se kapaciteti absorbues. Thithja e neutroneve nga izotopi, që çon në ndarje, ka përparësi. Prandaj, nëse neutronet e ndarjes ngadalësohen, duke i penguar ato të absorbohen në , një reaksion zinxhir do të bëhet i mundur me uraniumin natyror.

Oriz. 406. Një sistem i uraniumit natyror dhe një moderator në të cilin mund të zhvillohet një reaksion zinxhir i ndarjes

Praktikisht, ky rezultat arrihet duke vendosur shufra të nxehta të uraniumit natyror në formën e një rrjete të rrallë në moderator (Fig. 406). Substancat me të ulët masë atomike dhe neutronet që thithin dobët. Moderatorë të mirë janë grafiti, uji i rëndë dhe beriliumi.

Le të ndodhë një ndarje e bërthamës së uraniumit në një nga shufrat. Meqenëse shufra është relativisht e hollë, pothuajse të gjithë neutronet sekondare të shpejta do të kalojnë në moderator. Shufrat janë të vendosura mjaft rrallë në grilë. Neutroni i emetuar, përpara se të godasë shufrën e re, përjeton shumë përplasje me bërthamat moderatore dhe ngadalësohet deri në shpejtësinë e lëvizjes termike (Fig. 407). Pas goditjes së shufrës së uraniumit, neutroni ka shumë të ngjarë të përthithet dhe të shkaktojë një ndarje të re, duke vazhduar kështu reagimin. Reaksioni zinxhir i ndarjes u krye për herë të parë në SHBA në 1942. një grup shkencëtarësh të udhëhequr nga fizikani italian Enrico Fermi (1901-1954) në një sistem me uranium natyror. Ky proces u zbatua në mënyrë të pavarur në BRSS në 1946. Akademiku Igor Vasilievich Kurchatov (1903-1960) dhe stafi i tij.

Oriz. 407. Zhvillimi i një reaksioni të vlefshëm të ndarjes në një sistem të uraniumit natyror dhe një moderator. Neutron i shpejtë, duke fluturuar nga një shufër e hollë, godet moderatorin dhe ngadalëson shpejtësinë. Pasi kthehet në uranium, neutroni i ngadalësuar ka shumë të ngjarë të përthithet në , duke shkaktuar ndarje (simboli: dy rrathë të bardhë). Disa neutrone absorbohen në , pa shkaktuar ndarje (simboli: rrethi i zi)

Fision bërthamor- procesi i ndarjes së një bërthame atomike në dy (më rrallë tre) bërthama me masa të ngjashme, të quajtura fragmente të ndarjes. Si rezultat i ndarjes, mund të lindin edhe produkte të tjera të reaksionit: bërthamat e dritës (kryesisht grimcat alfa), neutronet dhe rrezet gama. Fisioni mund të jetë spontan (spontan) dhe i detyruar (si rezultat i ndërveprimit me grimcat e tjera, kryesisht me neutronet). Ndarja e bërthamave të rënda është një proces ekzotermik, si rezultat i të cilit lirohet një sasi e madhe energjie në formën e energjisë kinetike të produkteve të reaksionit, si dhe rrezatimit. Fisioni bërthamor shërben si burim energjie në reaktorët bërthamorë dhe armët bërthamore. Procesi i ndarjes mund të ndodhë vetëm kur energjia potenciale e gjendjes fillestare të bërthamës së ndarjes tejkalon shumën e masave të fragmenteve të ndarjes. Meqenëse energjia specifike e lidhjes së bërthamave të rënda zvogëlohet me rritjen e masës së tyre, kjo gjendje plotësohet pothuajse për të gjitha bërthamat me numër masiv.

Megjithatë, siç tregon përvoja, edhe bërthamat më të rënda ndahen spontanisht me një probabilitet shumë të ulët. Kjo do të thotë se ekziston një pengesë energjie ( barriera e ndarjes), duke parandaluar ndarjen. Disa modele përdoren për të përshkruar procesin e ndarjes bërthamore, duke përfshirë llogaritjen e pengesës së ndarjes, por asnjëri prej tyre nuk mund ta shpjegojë plotësisht procesin.

Fakti që energjia lirohet gjatë ndarjes së bërthamave të rënda rrjedh drejtpërdrejt nga varësia energji specifike lidhje ε = E dritë (A,Z)/A nga numri masiv A. Kur një bërthamë e rëndë shpërthen, formohen bërthama më të lehta në të cilat nukleonet lidhen më fort dhe një pjesë e energjisë lirohet gjatë ndarjes. Si rregull, ndarja bërthamore shoqërohet nga emetimi i 1-4 neutroneve. Le ta shprehim energjinë e ndarjes Q në terma të energjive lidhëse të bërthamave fillestare dhe përfundimtare. Ne e shkruajmë energjinë e bërthamës fillestare, të përbërë nga protone Z dhe neutrone N, dhe që ka një masë M(A,Z) dhe një energji lidhëse E st (A,Z), në formën e mëposhtme:

M(A,Z)c 2 = (Zm p + Nm n)c 2 - E St (A,Z).

Ndarja e bërthamës (A,Z) në 2 fragmente (A 1,Z 1) dhe (A 2,Z 2) shoqërohet me formimin e N n. = A – A 1 – A 2 nxitin neutronet. Nëse një bërthamë (A,Z) ndahet në fragmente me masa M 1 (A 1 ,Z 1), M 2 (A 2 ,Z 2) dhe energji lidhëse E св1 (A 1,Z 1), E св2 (A 2 , Z 2), atëherë për energjinë e ndarjes kemi shprehjen:

Q div = (M(A,Z) – )c 2 = E St 1 (A 1 ,Z 1) + E St (A 2 ,Z 2) – E St (A,Z),

A = A 1 + A 2 + N n, Z = Z 1 + Z 2.

23. Teoria elementare e ndarjes.

Në vitin 1939 N. Bor Dhe J. Wheeler, dhe gjithashtu Po Frenkel Shumë kohë përpara se ndarja të studiohej tërësisht eksperimentalisht, u propozua një teori e këtij procesi, bazuar në idenë e bërthamës si një pikë e lëngut të ngarkuar.

Energjia e çliruar gjatë ndarjes mund të merret direkt nga Formulat e Weizsäcker.

Le të llogarisim sasinë e energjisë së çliruar gjatë ndarjes së një bërthame të rëndë. Le të zëvendësojmë në (f.2) shprehjet për energjitë lidhëse të bërthamave (f.1), duke supozuar A 1 = 240 dhe Z 1 = 90. Neglizhimi i termit të fundit në (f.1) për shkak të vogëlsisë dhe zëvendësimit të tij marrim vlerat e parametrave a 2 dhe a 3

Nga kjo përftojmë se ndarja është energjikisht e favorshme kur Z 2 /A > 17. Vlera e Z 2 /A quhet parametri i zbërthimit. Energjia E e çliruar gjatë ndarjes rritet me rritjen e Z 2 /A; Z 2 /A = 17 për bërthamat në rajonin e itrit dhe zirkonit. Nga vlerësimet e marra është e qartë se ndarja është energjikisht e favorshme për të gjitha bërthamat me A > 90. Pse shumica e bërthamave janë të qëndrueshme në lidhje me ndarjen spontane? Për t'iu përgjigjur kësaj pyetjeje, le të shohim se si ndryshon forma e bërthamës gjatë ndarjes.

Le të shqyrtojmë fazën fillestare të ndarjes, kur bërthama, me rritjen e r, merr formën e një elipsoidi gjithnjë e më të zgjatur të revolucionit. Në këtë fazë të ndarjes, r është një masë e devijimit të bërthamës nga forma sferike (Fig. 3). Për shkak të evolucionit të formës së bërthamës, ndryshimi i saj energji potenciale përcaktohet nga një ndryshim në shumën e sipërfaqes dhe të energjive të Kulonit E" n + E" k Supozohet se vëllimi i bërthamës mbetet i pandryshuar gjatë deformimit. Në këtë rast, energjia sipërfaqësore E"n rritet, ndërsa sipërfaqja e bërthamës rritet. Energjia e Kulombit E"k zvogëlohet, ndërsa distanca mesatare midis nukleoneve rritet. Lëreni bërthamën sferike, si rezultat i një deformimi të lehtë të karakterizuar nga një parametër i vogël, të marrë formën e një elipsoidi simetrik boshtor. Mund të tregohet se energjia sipërfaqësore E" n dhe energjia e Kulonit E" k ndryshojnë si më poshtë:

Në rastin e deformimeve të vogla elipsoidale, rritja e energjisë sipërfaqësore ndodh më shpejt se ulja e energjisë së Kulonit. Në rajonin e bërthamave të rënda 2E n > E k shuma e sipërfaqes dhe energjive të Kulonit rritet me rritjen . Nga (f.4) dhe (f.5) rrjedh se në deformime të vogla elipsoidale, një rritje e energjisë sipërfaqësore parandalon ndryshimet e mëtejshme të formës së bërthamës dhe, rrjedhimisht, ndarjen. Shprehja (f.5) është e vlefshme për vlera të vogla (deformime të vogla). Nëse deformimi është aq i madh sa bërthama merr formën e një trap, atëherë forcat tensioni sipërfaqësor , si forcat e Kulombit, priren të ndajnë bërthamën dhe t'i japin fragmenteve një formë sferike. Në këtë fazë të ndarjes, një rritje e sforcimit shoqërohet me një ulje të energjisë së Kulombit dhe sipërfaqësore. ato. me një rritje graduale të deformimit të bërthamës, energjia e saj potenciale kalon në një maksimum. Tani r ka kuptimin e distancës midis qendrave të fragmenteve të ardhshme. Ndërsa fragmentet largohen nga njëri-tjetri, energjia potenciale e ndërveprimit të tyre do të ulet, pasi energjia e shtyrjes së Kulombit E k zvogëlohet. Varësia e energjisë potenciale nga distanca midis fragmenteve është treguar në Fig. 4. Niveli zero energjia potenciale korrespondon me shumën e sipërfaqes dhe energjive të Kulonit të dy fragmenteve që nuk ndërveprojnë.), e barabartë me 132 MeV. Kështu, gjatë ndarjes së një bërthame ari, është e nevojshme të kapërcehet një pengesë e mundshme me një lartësi prej rreth 40 MeV. Lartësia e barrierës H është më e madhe se më pak qëndrim Energjia e Kulonit dhe sipërfaqësore E k /E p në bërthamën fillestare. Ky raport, nga ana tjetër, rritet me rritjen e parametrit të pjesëtueshmërisë Z 2 / A ( shih (f.4) , ). Sa më e rëndë të jetë bërthama, aq më e ulët është lartësia e barrierës H

meqenëse parametri i zbërthyeshmërisë rritet me rritjen e numrit të masës: ato. sipas modelit të pikave, nuk duhet të ketë bërthama me Z 2 /A > 49 në natyrë, pasi ato pothuajse në çast (për karakteristikën koha bërthamore

rreth 10 -22 s) ndahen spontanisht. Ekzistenca e bërthamave atomike me Z 2 /A > 49 (“ishulli i stabilitetit”) shpjegohet me strukturën e guaskës. Varësia e formës, lartësisë së pengesës potenciale H dhe energjisë së ndarjes E nga vlera e parametrit të ndarjes Z 2 /A është paraqitur në Fig. 5.< 49, для которых высота барьера Н не равна нулю, с точки зрения Zbërthimi spontan i bërthamave me Z 2 /A fizikës klasike e pamundur. Nga pikëpamja e mekanikës kuantike, një ndarje e tillë është e mundur si rezultat i kalimit nëpër një pengesë potenciale dhe quhet ndarje spontane. Probabiliteti ndarje spontane > rritet me rritjen e parametrit të pjesëtueshmërisë Z 2 /A, d.m.th. me ulje të lartësisë së pengesës. Në përgjithësi, gjysma e jetës së ndarjes relativisht spontane zvogëlohet kur lëviz nga bërthamat më të lehta në ato më të rënda nga T 1/2 < 49 может быть вызвано любыми частицами: фотонами, нейтронами, протонами, дейтронами, -частицами и т.д., если энергия, которую они вносят в ядро достаточна для преодоления барьера деления.

10 21 vjet për 232 Th deri në 0.3 s për 260 Ku. Zbërthimi i detyruar i bërthamave me Z 2 /A

Energjia E e çliruar gjatë ndarjes rritet me rritjen e Z 2 /A. Vlera e Z 2 /A = 17 për 89 Y (ittrium). ato. ndarja është energjikisht e favorshme për të gjitha bërthamat më të rënda se itriumi. Pse shumica e bërthamave janë rezistente ndaj ndarjes spontane? Për t'iu përgjigjur kësaj pyetjeje, është e nevojshme të merret parasysh mekanizmi i ndarjes.
Gjatë procesit të ndarjes, forma e bërthamës ndryshon. Bërthama kalon në mënyrë sekuenciale nëpër fazat e mëposhtme (Fig. 7.1): top, elipsoid, trap, dy fragmente në formë dardhe, dy fragmente sferike. Si ndryshon energjia potenciale e bërthamës në faza të ndryshme të ndarjes? Bërthama fillestare me zmadhim merr formën e një elipsoidi gjithnjë e më të zgjatur të revolucionit. Në këtë rast, për shkak të evolucionit të formës së bërthamës, ndryshimi i energjisë së saj potenciale përcaktohet nga ndryshimi i shumës së sipërfaqes dhe energjive të Kulonit E p + E k Në këtë rast, energjia sipërfaqësore rritet sa sipërfaqja e bërthamës rritet. Energjia e Kulombit zvogëlohet ndërsa distanca mesatare midis protoneve rritet. Nëse, nën deformim të lehtë, të karakterizuar nga një parametër i vogël, bërthama origjinale ka marrë formën e një elipsoidi simetrik boshtor, energjia e sipërfaqes E" p dhe energjia e Kulombit E" k si funksion të parametrit të deformimit ndryshojnë si më poshtë:

Në raporte (7,4-7,5) E n dhe E k janë energjitë e sipërfaqes dhe të Kulonit të bërthamës fillestare sferike simetrike.
Në rajonin e bërthamave të rënda 2E p > E k dhe shuma e sipërfaqes dhe energjive të Kulonit rritet me rritjen . Nga (7.4) dhe (7.5) rrjedh se në deformime të vogla, një rritje e energjisë sipërfaqësore parandalon ndryshime të mëtejshme në formën e bërthamës dhe, rrjedhimisht, ndarjen.
Lidhja (7.5) është e vlefshme për deformime të vogla. Nëse deformimi është aq i madh sa bërthama merr formën e një trap, atëherë sipërfaqja dhe forcat Kulomb priren të ndajnë bërthamën dhe t'i japin fragmenteve një formë sferike. Kështu, me një rritje graduale të deformimit të bërthamës, energjia e saj potenciale kalon në një maksimum. Një grafik i ndryshimeve në sipërfaqen dhe energjitë e Kulonit të bërthamës në varësi të r është paraqitur në Fig. 7.2.

Prania e një pengese potenciale parandalon ndarjen spontane të menjëhershme të bërthamave. Në mënyrë që një bërthamë të ndahet, ajo duhet të japë një energji Q që tejkalon lartësinë e pengesës së ndarjes H. Energjia maksimale potenciale e një bërthame zbërthyese E + H (për shembull ari) në dy fragmente identike është ≈ 173 MeV, dhe sasia e energjisë E që çlirohet gjatë zbërthimit është 132 MeV . Kështu, kur një bërthamë ari shpërthen, është e nevojshme të kapërcehet një pengesë e mundshme me një lartësi prej rreth 40 MeV.
Lartësia e barrierës së ndarjes H është më e madhe, aq më i ulët është raporti i Kulonit dhe energjisë sipërfaqësore E me /E p në bërthamën fillestare. Ky raport, nga ana tjetër, rritet me rritjen e parametrit të ndarjes Z 2 /A (7.3). Sa më e rëndë të jetë bërthama, aq më e ulët është lartësia e barrierës së ndarjes H, pasi parametri i ndarjes, duke supozuar se Z është proporcional me A, rritet me rritjen e numrit të masës:

Prandaj, bërthamat më të rënda në përgjithësi duhet të japin më pak energji për të shkaktuar ndarje bërthamore.
Lartësia e pengesës së ndarjes zhduket në 2E p – E k = 0 (7.5). Në këtë rast

2E p /E k = 2(a 2 A)/(a 3 Z 2),

Z 2 /A = 2a 2 /(a 3 Z 2) ≈ 49.

Kështu, sipas modelit të pikave, bërthamat me Z 2 / A > 49 nuk mund të ekzistojnë në natyrë, pasi ato duhet pothuajse menjëherë, brenda një kohe karakteristike bërthamore të rendit 10-22 s, të ndahen spontanisht në dy fragmente. Në Fig. 7.3.

Oriz. 7.3. Varësia radiale e formës dhe lartësisë së pengesës potenciale dhe energjisë së ndarjes E në madhësive të ndryshme parametri Z 2 /A. Aktiv boshti vertikal vizatohet vlera E p + E k.

Zbërthimi spontan i bërthamave me Z 2 /A< 49, для которых высота барьера H не равна нулю, с точки зрения классической физики невозможно. Однако в квантовой механике такое деление возможно за счет efekt tuneli– kalimi i fragmenteve të ndarjes përmes një pengese potenciale. Quhet ndarje spontane. Probabiliteti i ndarjes spontane rritet me rritjen e parametrit të ndarjes Z 2 / A, d.m.th., me uljen e lartësisë së pengesës së ndarjes. Në përgjithësi, periudha e ndarjes spontane zvogëlohet kur lëviz nga bërthamat më të lehta në ato më të rënda nga T 1/2 > 10 21 vjet për 232 Th në 0.3 s për 260 Rf.
Zbërthimi i detyruar i bërthamave me Z 2 /A< 49 может быть вызвано их возбуждением фотонами, нейтронами, протонами, дейтронами, a частицами и другими частицами, если вносимая в ядро энергия достаточна для преодоления барьера деления.
Vlera minimale e energjisë së ngacmimit të një bërthame të përbërë E* të formuar gjatë kapjes së neutronit është e barabartë me energjinë e lidhjes së neutronit në këtë bërthamë ε n. Tabela 7.1 krahason lartësinë e barrierës H dhe energjinë e lidhjes së neutronit ε n për izotopet Th, U dhe Pu të formuara pas kapjes së neutronit. Energjia e lidhjes së një neutroni varet nga numri i neutroneve në bërthamë. Për shkak të energjisë së çiftëzimit, energjia e lidhjes së një neutroni çift është më e madhe se energjia e lidhjes së një neutroni tek.

Tabela 7.1

Lartësia e pengesës së ndarjes H, energjia e lidhjes së neutronit ε n

Një tipar karakteristik i ndarjes është se fragmentet, si rregull, kanë masa të ndryshme. Në rastin e ndarjes më të mundshme prej 235 U, raporti i masës së fragmenteve është mesatarisht ~ 1.5. Shpërndarja në masë e fragmenteve nga ndarja e 235 U nga neutronet termike është paraqitur në Fig. 7.4. Për ndarjen më të mundshme, fragmenti i rëndë ka një numër masiv 139, ai i lehtë - 95. Ndër produktet e ndarjes ka fragmente me A = 72 - 161 dhe Z = 30 - 65. Probabiliteti i ndarjes në dy fragmente të masa e barabartë nuk është zero. Kur 235 U zbërthehet nga neutronet termike, probabiliteti i ndarjes simetrike është afërsisht tre rend magnitudë më pak se në rastin e ndarjes më të mundshme në fragmente me A = 139 dhe 95.
Ndarja asimetrike shpjegohet me strukturën e guaskës së bërthamës. Bërthama përpiqet të ndahet në atë mënyrë që pjesa kryesore e nukleoneve të secilit fragment të formojë skeletin magjik më të qëndrueshëm.
Raporti i numrit të neutroneve me numrin e protoneve në bërthamën 235 është N/Z = 1,55, ndërsa izotopet e qëndrueshme, duke pasur një numër masiv afër numrit masiv të fragmenteve, ky raport është 1,25 − 1,45. Rrjedhimisht, fragmentet e ndarjes rezultojnë të jenë shumë të mbingarkuara me neutrone dhe duhet të
β - radioaktive. Prandaj, fragmentet e ndarjes i nënshtrohen prishjeve të njëpasnjëshme β, dhe ngarkesa e fragmentit primar mund të ndryshojë me 4 - 6 njësi. Më poshtë është një zinxhir tipik zbërthimet radioaktive 97 Kr – një nga fragmentet e formuar gjatë ndarjes së 235 U:

Ngacmimi i fragmenteve, i shkaktuar nga një shkelje e raportit të numrit të protoneve dhe neutroneve, karakteristikë e bërthamave të qëndrueshme, hiqet gjithashtu për shkak të emetimit të neutroneve të ndarjes së shpejtë. Këto neutrone emetohen duke lëvizur fragmente në një kohë më të vogël se ~ 10 -14 s. Mesatarisht, 2-3 neutrone të menjëhershme emetohen në çdo ngjarje të ndarjes. Spektri i tyre i energjisë është i vazhdueshëm me një maksimum prej rreth 1 MeV. Energjia mesatare e një neutroni të shpejtë është afër 2 MeV. Emetimi i më shumë se një neutron në çdo ngjarje të ndarjes bën të mundur marrjen e energjisë përmes një reaksioni zinxhir të ndarjes bërthamore.
Me ndarjen më të mundshme prej 235 U nga neutronet termike, një fragment i lehtë (A = 95) fiton një energji kinetike prej ≈ 100 MeV, dhe një fragment i rëndë (A = 139) fiton një energji kinetike prej rreth 67 MeV. Kështu, totali energjia kinetike fragmente ≈ 167 MeV. Energjia totale ndarjet në në këtë rastështë 200 MeV. Kështu, energjia e mbetur (33 MeV) shpërndahet midis produkteve të tjera të ndarjes (neutronet, elektronet dhe antineutrinot nga β - fragmentet e kalbjes, rrezatimi γ nga fragmentet dhe produktet e tyre të kalbjes). Shpërndarja e energjisë së zbërthimit ndërmjet produkteve të ndryshme gjatë zbërthimit të 235 U nga neutronet termike është dhënë në tabelën 7.2.

Tabela 7.2

Shpërndarja e energjisë së ndarjes 235 U neutronet termike

Produktet ndarje bërthamore(PYAD) janë një përzierje komplekse prej më shumë se 200 izotopet radioaktive 36 elementë (nga zinku në gadolinium). Shumica e aktivitetit vjen nga radionuklidet jetëshkurtër. Kështu, 7, 49 dhe 343 ditë pas shpërthimit, aktiviteti i PYD-së ulet përkatësisht me 10, 100 dhe 1000 herë, krahasuar me aktivitetin një orë pas shpërthimit. Rendimenti i radionuklideve më të rëndësishme biologjikisht është dhënë në tabelën 7.3. Përveç PYN, ndotja radioaktive shkaktohet nga radionuklidet me aktivitet të induktuar (3 H, 14 C, 28 Al, 24 Na, 56 Mn, 59 Fe, 60 Co, etj.) dhe pjesa e pandarë e uraniumit dhe plutoniumit. Roli i aktivitetit të induktuar gjatë termo shpërthimet bërthamore.

Tabela 7.3

Lëshimi i disa produkteve të ndarjes nga një shpërthim bërthamor

Gjatë shpërthimeve bërthamore në atmosferë, një pjesë e konsiderueshme e reshjeve (deri në 50% për shpërthimet në tokë) bie pranë zonës së provës. Disa substanca radioaktive mbahen në pjesën e poshtme të atmosferës dhe, nën ndikimin e erës, lëvizin në distanca të gjata, duke mbetur afërsisht në të njëjtën gjerësi gjeografike. Duke qenë në ajër për rreth një muaj, substancave radioaktive Gjatë kësaj lëvizjeje, ato gradualisht bien në Tokë. Shumica e radionuklideve emetohen në stratosferë (në një lartësi prej 10-15 km), ku ato shpërndahen globalisht dhe shpërbëhen kryesisht.
Elementë të ndryshëm strukturorë kanë qenë shumë aktivë për dekada reaktorët bërthamorë(Tabela 7.4)

Tabela 7.4

Vlerat specifike të aktivitetit (Bq/t uranium) të produkteve kryesore të ndarjes në elementët e karburantit të hequr nga reaktori pas tre vjetësh funksionimi

>> Fisioni i bërthamave të uraniumit

§ 107 FISIONI I Bërthamave të URANIT

Vetëm bërthamat e disave mund të ndahen në pjesë elemente të rënda. Gjatë ndarjes së bërthamave, lëshohen dy ose tre neutrone dhe rreze -. Në të njëjtën kohë, lirohet shumë energji.

Zbulimi i ndarjes së uraniumit. Zbërthimi i bërthamave të uraniumit u zbulua në vitin 1938 nga shkencëtarët gjermanë O. Hahn iF. Strassmann. Ata vërtetuan se kur uraniumi bombardohet me neutrone, lindin elementë të pjesës së mesme të tabelës periodike: barium, kripton, etj. Megjithatë, interpretimi i saktë i këtij fakti si ndarje e një bërthame uraniumi që kapi një neutron u dha në fillimi i vitit 1939 nga fizikani anglez O. Frisch së bashku me fizikanin austriak L. Meitner.

Kapja e neutronit prish stabilitetin e bërthamës. Bërthama ngacmohet dhe bëhet e paqëndrueshme, gjë që çon në ndarjen e saj në fragmente. Fizioni bërthamor është i mundur sepse masa e pushimit të një bërthame të rëndë është më e madhe se shuma e masave të mbetura të fragmenteve që rezultojnë nga ndarja. Prandaj, ka një çlirim të energjisë ekuivalente me uljen e masës së pushimit që shoqëron ndarjen.

Mundësia e ndarjes së bërthamave të rënda mund të shpjegohet gjithashtu duke përdorur një grafik të energjisë specifike të lidhjes kundrejt masës numri A (shih Fig. 13.11). Energjia specifike e lidhjes së bërthamave të atomeve të elementeve që zënë tabelën periodike vendet e fundit(A 200), afërsisht 1 MeV më pak se energjia specifike e lidhjes në bërthamat e elementeve të vendosura në mes të tabelës periodike (A 100). Prandaj, procesi i ndarjes së bërthamave të rënda në bërthamat e elementeve në pjesën e mesme të tabelës periodike është energjikisht i favorshëm. Pas ndarjes, sistemi hyn në një gjendje me energji minimale të brendshme. Në fund të fundit, sa më e madhe të jetë energjia lidhëse e bërthamës, aq më e madhe është energjia që duhet të lirohet me daljen e bërthamës dhe, rrjedhimisht, aq më pak energjia e brendshme sistemi i sapoformuar.

Gjatë ndarjes bërthamore, energjia lidhëse për nukleon rritet me 1 MeV dhe energjia totale e çliruar duhet të jetë e madhe - në rendin prej 200 MeV. Nën asnjë tjetër reaksion bërthamor(jo e lidhur me ndarjen) energji të tilla të mëdha nuk çlirohen.

Matjet e drejtpërdrejta të energjisë së çliruar gjatë ndarjes së një bërthame uraniumi konfirmuan konsideratat e mësipërme dhe dhanë një vlerë prej 200 MeV. Për më tepër, pjesa më e madhe e kësaj energjie (168 MeV) bie në energjinë kinetike të fragmenteve. Në figurën 13.13 shihni gjurmët e fragmenteve të uraniumit të zbërthyer në një dhomë reje.

Energjia e çliruar gjatë ndarjes bërthamore është me origjinë elektrostatike dhe jo bërthamore. Energjia e madhe kinetike që kanë fragmentet lind për shkak të zmbrapsjes së tyre të Kulonit.

Mekanizmi i ndarjes bërthamore. Procesi i ndarjes bërthama atomike mund të shpjegohet në bazë të modelit të pikave të bërthamës. Sipas këtij modeli, një tufë nukleonesh i ngjan një pikëze lëngu të ngarkuar (Fig. 13.14, a). Forcat bërthamore midis nukleoneve janë me rreze të shkurtër, si forcat që veprojnë midis molekulave të lëngëta. Së bashku me forca të mëdha Zmbrapsja elektrostatike midis protoneve, duke u përpjekur të copëtojë bërthamën në copa, rezulton në forca tërheqëse bërthamore edhe më të mëdha. Këto forca e mbajnë bërthamën nga shpërbërja.

Bërthama e uraniumit-235 është në formë sferike. Duke thithur një neutron shtesë, ai ngacmohet dhe fillon të deformohet, duke marrë një formë të zgjatur (Fig. 13.14, b). Bërthama do të shtrihet derisa forcat refuzuese midis gjysmave të bërthamës së zgjatur të fillojnë të mbizotërojnë mbi forcat tërheqëse që veprojnë në istmus (Fig. 13.14, c). Pas kësaj, ajo ndahet në dy pjesë (Fig. 13.14, d).

Nën ndikimin Forcat e Kulonit repulsioni, këto fragmente shpërndahen me një shpejtësi të barabartë me 1/30 e shpejtësisë së dritës.

Emetimi i neutroneve gjatë ndarjes. Një fakt themelor i ndarjes bërthamore është emetimi i dy deri në tre neutroneve gjatë procesit të ndarjes. Kjo është ajo që e bëri të mundur përdorim praktik energjia intranukleare.

Është e mundur të kuptohet pse neutronet e lira emetohen bazuar në konsideratat e mëposhtme. Dihet se raporti i numrit të neutroneve me numrin e protoneve në bërthamat e qëndrueshme rritet me rritjen e numri atomik. Prandaj, numri relativ i neutroneve në fragmente që lindin gjatë ndarjes është më i madh se sa është e lejueshme për bërthamat e atomeve të vendosura në mes të tabelës periodike. Si rezultat, disa neutrone lëshohen gjatë procesit të ndarjes. Energjia e tyre ka kuptime të ndryshme- nga disa milionë elektron volt në ato shumë të vogla, afër zeros.

Fizioni zakonisht ndodh në fragmente, masat e të cilave ndryshojnë përafërsisht 1.5 herë. Këto fragmente janë shumë radioaktive, pasi ato përmbajnë një sasi të tepërt të neutroneve. Si rezultat i një sërë zbërthimesh të njëpasnjëshme, përfundimisht përftohen izotopë të qëndrueshëm.

Si përfundim, vërejmë se ka edhe ndarje spontane të bërthamave të uraniumit. Ajo u zbulua nga fizikanët sovjetikë G.N. Flerov dhe K.A. Kjo është dy milionë herë periudhë më të gjatë gjysma e jetës gjatë kalbjes së uraniumit.

Reagimi i ndarjes bërthamore shoqërohet me çlirimin e energjisë.