(β −)
235 Np()
239Pu()

Yadroning spini va pariteti 7/2 − Buzilish kanali Parchalanish energiyasi a parchalanish 4,6783(7) MeV 20 Ne, 25 Ne, 28 Mg

Uranning boshqa, eng keng tarqalgan izotopidan farqli o'laroq, 235 U da o'z-o'zidan ta'minlangan yadro zanjiri reaktsiyasi mumkin. Shuning uchun bu izotop yadroviy reaktorlarda, shuningdek, yadroviy qurollarda yoqilg'i sifatida ishlatiladi.

Shakllanish va parchalanish

Uran-235 quyidagi parchalanishlar natijasida hosil bo'ladi:

$\backslash mathrm(^(235)\_(91)Pa)\; \backslash o\text{'}ng\; ko\text{'}rsatkich\; \backslash mathrm(^(235)\_(92)U)\; +\; e^-\; +\; \backslash bar(\backslash nu)\_e;$ $\backslash mathrm(^(235)\_(93)Np)\; +\; e^-\; \backslash o\text{'}ng\; ko\text{'}rsatkich\; \backslash mathrm(^(235)\_(92)U)\; +\; \backslash bar(\backslash nu)\_e;$ $\backslash mathrm(^(239)\_(94)Pu)\; \backslash o\text{'}ng\; ko\text{'}rsatkich\; \backslash mathrm(^(235)\_(92)U)\; +\; \backslash mathrm(^(4)\_(2)He).$

Uran-235 ning parchalanishi quyidagi yo'nalishlarda sodir bo'ladi:

$\backslash mathrm(^(235)\_(92)U)\; \backslash o\text{'}ng\; ko\text{'}rsatkich\; \backslash mathrm(^(231)\_(90)Th)\; +\; \backslash mathrm(^(4)\_(2)He);$ $\backslash mathrm(^(235)\_(92)U)\; \backslash o\text{'}ng\; ko\text{'}rsatkich\; \backslash mathrm(^(215)\_(82)Pb)\; +\; \backslash mathrm(^(20)\_(10)Ne);$ $\backslash mathrm(^(235)\_(92)U)\; \backslash o\text{'}ng\; ko\text{'}rsatkich\; \backslash mathrm(^(210)\_(82)Pb)\; +\; \backslash mathrm(^(25)\_(10)Ne);$ $\backslash mathrm(^(235)\_(92)U)\; \backslash o\text{'}ng\; ko\text{'}rsatkich\; \backslash mathrm(^(207)\_(80)Hg)\; +\; \backslash mathrm(^(28)\_(12)Mg).$

Majburiy bo'linish

Uran-235 ning parchalanish mahsulotlarida turli elementlarning 300 ga yaqin izotoplari topilgan: =30 (rux) dan Z=64 gacha (gadoliniy). Uran-235 ning massa soni bo'yicha sekin neytronlar bilan nurlanishida hosil bo'lgan izotoplarning nisbiy rentabelligining egri chizig'i simmetrik bo'lib, shakli "M" harfiga o'xshaydi. Ushbu egri chiziqning ikkita talaffuz qilingan maksimali 95 va 134 massa raqamlariga to'g'ri keladi, minimal esa 110 dan 125 gacha bo'lgan massa sonlari oralig'ida sodir bo'ladi. Shunday qilib, uranning teng massali bo'laklarga bo'linishi (massa raqamlari 115-119 bilan) sodir bo'ladi. assimetrik bo'linish ehtimoli kamroq.Bu tendentsiya barcha bo'linuvchi izotoplarda kuzatiladi va yadrolar yoki zarralarning hech qanday individual xususiyatlari bilan bog'liq emas, balki yadro bo'linish mexanizmining o'ziga xosdir. Biroq, parchalanuvchi yadroning qo'zg'alish energiyasi ortishi bilan assimetriya kamayadi va neytron energiyasi 100 MeV dan ortiq bo'lsa, bo'linish bo'laklarining massa taqsimoti yadroning simmetrik bo'linishiga mos keladigan bitta maksimalga ega. Uran yadrosining boʻlinishi jarayonida hosil boʻlgan boʻlaklar, oʻz navbatida, radioaktiv boʻlib, b − yemirilish zanjiridan oʻtadi, bunda uzoq vaqt davomida asta-sekin qoʻshimcha energiya ajralib chiqadi. Bitta uran-235 yadrosining parchalanishi vaqtida ajralib chiqadigan o'rtacha energiya, parchalarning parchalanishini hisobga olgan holda, taxminan 202,5 ​​MeV = 3,244·10 -11 J yoki 19,54 TJ/mol = 83,14 TJ/kg ni tashkil qiladi.

Yadroning bo'linishi neytronlarning yadrolar bilan o'zaro ta'sirida mumkin bo'lgan ko'plab jarayonlardan faqat bittasi bo'lib, u har qanday yadro reaktorining ishlashiga asos bo'ladi.

Yadro zanjiri reaktsiyasi

Bitta 235 U yadroning parchalanishi paytida odatda 1 dan 8 gacha (o'rtacha 2,416) erkin neytronlar chiqariladi. 235 U yadrosining parchalanishi paytida hosil bo'lgan har bir neytron boshqa 235 U yadrosi bilan o'zaro ta'sir qilishda yangi parchalanish hodisasini keltirib chiqarishi mumkin, bu hodisa deyiladi. yadroviy bo'linish zanjiri reaktsiyasi.

Gipotetik jihatdan, ikkinchi avlod neytronlarining soni (yadro parchalanishining ikkinchi bosqichidan keyin) 3² = 9 dan oshishi mumkin. Bo'linish reaktsiyasining har bir keyingi bosqichida hosil bo'lgan neytronlar soni ko'chki kabi ortishi mumkin. Haqiqiy sharoitda erkin neytronlar 235 U ni olishdan oldin namunani qoldirib, yangi parchalanish hodisasini yaratmasligi yoki 235 U izotopining o'zi tomonidan ushlanib, uni 236 U yoki boshqa materiallar (masalan, 238 U, yoki 149 Sm yoki 135 Xe kabi yadro parchalanishining hosil bo'lgan qismlari.

Haqiqiy sharoitda uranning kritik holatiga erishish unchalik oson emas, chunki reaktsiyaning borishiga bir qator omillar ta'sir qiladi. Masalan, tabiiy uran bor-yo'g'i 0,72% 235 U, 99,2745% 238 U dan iborat bo'lib, u 235 U yadrolarning bo'linishi paytida hosil bo'lgan neytronlarni o'ziga singdiradi.Bu tabiiy uranda bo'linish zanjiri reaktsiyasining juda tez so'nishiga olib keladi. Uzluksiz bo'linish zanjiri reaktsiyasi bir necha asosiy usullar bilan amalga oshirilishi mumkin:

• Namuna hajmini oshirish (rudadan ajratilgan uran uchun hajmni oshirish orqali kritik massaga erishish mumkin);
• Namunadagi 235 U konsentratsiyasini oshirish orqali izotoplarni ajratishni amalga oshirish;
• Har xil turdagi reflektorlar yordamida namuna yuzasida erkin neytronlarning yo'qolishini kamaytirish;
• Termal neytronlarning kontsentratsiyasini oshirish uchun neytron moderator moddasidan foydalaning.

Izomerlar

• Ortiqcha massa: 40,920,6 (1,8) keV
• Qo'zg'alish energiyasi: 76,5 (4) eV
• Yarim yemirilish davri: 26 min
• Yadro spini va pariteti: 1/2 +

Izomerik holatning parchalanishi asosiy holatga izomerik o'tish orqali sodir bo'ladi.

Ilova

• Uran-235 yadroviy reaktorlar uchun yoqilg'i sifatida ishlatiladi nazorat qilingan zanjir yadro reaktsiyasi bo'linmalar;
• Uran bilan yuqori daraja boyitish yadro qurolini yaratish uchun ishlatiladi. Bunday holda, ozod qilish uchun katta miqdor sarflangan energiya (portlash). nazorat qilib bo'lmaydigan yadro zanjiri reaktsiyasi.

Shuningdek qarang

"Uran-235" maqolasi haqida sharh yozing

Eslatmalar

1. G. Audi, A.H. Wapstra va C. Thibault (2003). "". Yadro fizikasi A 729 : 337-676. DOI: 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. Bibkod:.
2. G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot va A. H. Wapstra (2003). "". Yadro fizikasi A 729 : 3–128. DOI: 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibkod:.
3. Xoffman K.- 2-nashr. o'chirildi - L.: Kimyo, 1987. - B. 130. - 232 b. - 50 000 nusxa.
5. Fialkov Yu.Ya. Izotoplarning kimyo va kimyo sanoatida qo'llanilishi. - Kiev: Texnika, 1975. - S. 87. - 240 b. - 2000 nusxa.
6. . Kaye & Laby Onlayn. .
7. Bartolomey G. G., Baibakov V. D., Alxutov M. S., Bat G. A. Yadro energetikasi reaktorlarini hisoblash nazariyasi va usullari asoslari. - M.: Energoatomizdat, 1982. - B. 512.

Sekinroq: uran-234	Uran-235 hisoblanadi uran izotopi	Og'irroq: uran-236
Elementlarning izotoplari · Nuklidlar jadvali

Uran-235 ni tavsiflovchi parcha

Miloradovich otryadning iqtisodiy masalalari haqida hech narsa bilishni istamasligini, uni kerak bo'lganda topib bo'lmasligini aytdi, chunki u "chevalier sans peur et sans reproche" ["qo'rquv va ta'nasiz ritsar"]. o'zini chaqirdi va frantsuzlar bilan gaplashishni xohladi, taslim bo'lishni talab qilib elchilarni yubordi va vaqtni yo'qotdi va buyruqni bajarmadi.
"Men sizlarga bu ustunni beraman", dedi u va qo'shinlar oldiga borib, frantsuzlarga otliq askarlarga ishora qildi. Ozg‘in, yirtqich, zo‘rg‘a harakatlanayotgan otlarga mingan otliq askarlar esa katta mashaqqatdan so‘ng ularni shnur va qilich bilan haydab yurib, hadya qilingan ustunga, ya’ni muzlab qolgan, qotib qolgan va och fransuzlar olomoniga yetib borishdi; va hadya qilingan ustun qurollarini tashlab, uzoq vaqtdan beri xohlagan taslim bo'ldi.
Krasnoeda ular yigirma olti ming asirni, yuzlab to'plarni, marshal tayoqchasi deb ataladigan bir xil tayoqni olib ketishdi va u erda kim ajralib turgani haqida bahslashdilar va bundan mamnun bo'lishdi, lekin ular qilganidan juda afsuslanishdi. Napoleonni yoki hech bo'lmaganda biron bir qahramon marshalni olmang va buning uchun bir-birlarini va ayniqsa Kutuzovni haqorat qilishdi.
O'zlarining ehtiroslariga berilib ketgan bu odamlar zaruratning eng ayanchli qonunining ko'r-ko'rona ijrochilari edi; lekin ular o'zlarini qahramon deb bildilar va qilgan ishlarini eng munosib va ​​olijanob ish deb tasavvur qildilar. Ular Kutuzovni ayblab, kampaniyaning boshidanoq u Napoleonni mag'lub etishlariga to'sqinlik qilganini, u faqat o'z ehtiroslarini qondirish haqida o'ylaganini va u erda xotirjam bo'lgani uchun Zig'ir fabrikalarini tark etishni istamaganini aytishdi; u Krasniy yaqinidagi harakatni faqat Napoleonning mavjudligini bilib, butunlay yo'qolganligi sababli to'xtatganini; u Napoleon bilan til biriktirib, undan pora olgan, deb taxmin qilish mumkin, [Vilsonning eslatmalari. (L.N.Tolstoyning eslatmasi.) ] va boshqalar va boshqalar.
Nafaqat ehtiroslarga berilib ketgan zamondoshlari shunday deyishdi, balki avlod va tarix Napoleonni ulug‘, Kutuzovni: chet elliklar ayyor, buzuq, zaif saroy odami sifatida tan oldi; Ruslar - aniqlab bo'lmaydigan narsa - qandaydir qo'g'irchoq, faqat ruscha nomi tufayli foydalidir ...

12 va 13-yillarda Kutuzov xatolar uchun bevosita ayblangan. Imperator undan norozi edi. Va yaqinda eng yuqori buyruq bilan yozilgan tarixda aytilishicha, Kutuzov ayyor sud yolg'onchisi bo'lib, u Napoleon nomidan qo'rqqan va Krasnoye va Berezina yaqinidagi xatolari bilan rus qo'shinlarini shon-sharafdan mahrum qilgan - bu ustidan to'liq g'alaba. frantsuzlar. [1812 yildagi Bogdanovich tarixi: Kutuzovning xususiyatlari va Krasnenskiy janglarining qoniqarsiz natijalari to'g'risida mulohazalar. (L.N.Tolstoyning eslatmasi.)]
Bu rus ongi tan olmaydigan buyuk odamlarning taqdiri emas, balki ulug'vor homme emas, balki Providence irodasini tushunib, shaxsiy irodasini unga bo'ysundiradigan noyob, doimo yolg'iz odamlarning taqdiri. Olomonning nafrat va nafratlari bu odamlarni oliy qonunlarni tushunishlari uchun jazolaydi.
Rus tarixchilari uchun - aytish g'alati va qo'rqinchli - Napoleon tarixning eng ahamiyatsiz quroli - hech qachon va hech qayerda, hatto surgunda ham inson qadr-qimmatini ko'rsatmagan - Napoleon hayrat va zavqlanish ob'ekti; u buyuk. Kutuzov, 1812 yilda o'z faoliyatining boshidan oxirigacha, Borodindan Vilnagacha, hech qachon bir harakat yoki so'zni o'zgartirmasdan, tarixda fidoyilik va kelajak ahamiyatini anglashning ajoyib namunasini ko'rsatadi. Voqea haqida, - Kutuzov ularga noaniq va achinarli narsa kabi ko'rinadi va Kutuzov va 12-yil haqida gapirganda, ular doimo biroz uyatli bo'lib tuyuladi.
Ayni paytda, buni tasavvur qilish qiyin tarixiy shaxs, uning faoliyati doimo bir maqsad sari yo'naltirilgan bo'lar edi. Maqsadni yanada munosibroq va butun xalqning xohish-irodasiga muvofiqroq tasavvur qilish qiyin. Tarixda tarixiy shaxsning o'z oldiga qo'ygan maqsadi 1812 yilda Kutuzovning barcha faoliyati yo'naltirilgan maqsadga shunchalik to'liq erishilishini tarixda topish yanada qiyinroq.
Kutuzov hech qachon piramidalardan ko'rinib turgan qirq asr haqida, vatan uchun qilgan qurbonlari, nima qilishni niyat qilgani yoki qilgani haqida gapirmagan: u o'zi haqida umuman hech narsa aytmagan, hech qanday rol o'ynamagan. , har doim eng oddiy va eng oddiy odam bo'lib tuyuldi va eng oddiy va eng oddiy narsalarni aytdi. U o'z qizlariga va men Staelga xat yozdi, romanlarni o'qidi, go'zal ayollarni yaxshi ko'rardi, generallar, ofitserlar va askarlar bilan hazillashardi va hech qachon unga nimanidir isbotlamoqchi bo'lgan odamlarga qarshi chiqmasdi. Yauzskiy ko'prigida graf Rastopchin Kutuzovning oldiga Moskvaning o'limida kim aybdor ekanligi haqida shaxsiy tanbeh bilan borganida va shunday dedi: "Qanday qilib siz Moskvani jangsiz tark etmaslikka va'da berdingiz?" - Kutuzov javob berdi: "Men Moskvani jangsiz tark etmayman", deb javob berdi, garchi Moskva allaqachon tashlab ketilgan bo'lsa ham. Suverendan unga kelgan Arakcheev Yermolovni artilleriya boshlig'i etib tayinlash kerakligini aytganida, Kutuzov: "Ha, men buni o'zim aytdim", deb javob berdi, biroq bir daqiqadan so'ng u butunlay boshqacha gapirdi. Uni o'rab olgan ahmoq olomon orasida voqeaning butun ma'nosini tushungan yagona odam nimaga qiziqdi, graf Rostopchin poytaxtdagi falokatni o'ziga yoki unga bog'ladimi, uni nima qiziqtirdi? Kim artilleriya boshlig'i etib tayinlanishi uni kamroq qiziqtirishi mumkin edi.
Nafaqat bu holatlarda, balki doimiy ravishda bu keksa odam O‘z ifodasi bo‘lib xizmat qiladigan fikr va so‘zlar odamlarning dvigateli emasligiga hayot tajribasi orqali ishonch hosil qilib, xayoliga kelgan birinchi so‘zlarni – mutlaqo ma’nosiz so‘zlarni gapirdi.
Ammo o'z so'zlariga beparvo munosabatda bo'lgan o'sha odam o'z faoliyatida bir marta ham butun urush davomida u intilayotgan yagona maqsadga to'g'ri kelmaydigan biron bir so'z aytmagan. Shubhasiz, beixtiyor, ular uni tushunmasliklariga qattiq ishonch bilan, u turli vaziyatlarda o'z fikrlarini qayta-qayta ifoda etdi. Uning atrofidagilar bilan kelishmovchilik boshlangan Borodino jangidan boshlab, u buni yolg'iz aytdi Borodino jangi g'alaba bor va u o'limigacha buni og'zaki va xabar va xabarlarda takrorladi. Uning yolg'iz o'zi Moskvaning yo'qotilishi Rossiyaning yo'qolishi emasligini aytdi. Lauristonning tinchlik haqidagi taklifiga javoban, u tinchlik bo'lishi mumkin emas, deb javob berdi, chunki xalqning irodasi shunday edi; Faqat u frantsuzlarning chekinishi paytida bizning barcha manevrlarimiz kerak emasligini, hamma narsa o'z-o'zidan biz xohlaganimizdan yaxshiroq bo'lishini, dushmanga oltin ko'prik berish kerakligini, na Tarutino, na Vyazemskiy, na Krasnenskoye janglari kerak edi, nima bilan bir kun kelib chegaraga kelish kerak edi, shunda u o'n frantsuz uchun bitta rusni tashlab qo'ymaydi.
Va yolg'iz o'zi, bu sud odami, bizda tasvirlanganidek, suverenni rozi qilish uchun Arakcheevga yolg'on gapiradigan odam - u yakka o'zi, bu sud odami Vilnada suverenning noroziligiga erishib, keyingi urushni aytadi. chet elda zararli va foydasiz.
Ammo so'zning o'zi bu voqeaning ahamiyatini anglaganini isbotlay olmasdi. Uning harakatlari - barchasi zarracha orqaga chekinmasdan, uchta harakatda ifodalangan bir maqsad sari yo'naltirilgan edi: 1) barcha kuchlarini frantsuzlar bilan to'qnash kelishga majburlash, 2) ularni mag'lub etish va 3) ularni Rossiyadan haydab chiqarish, bu osonlik bilan. odamlar va qo'shinlarning mumkin bo'lgan ofatlari sifatida.
U, shiori sabr-toqat va vaqt bo'lgan sekin harakatlanuvchi Kutuzov - hal qiluvchi harakatning dushmani, u Borodino jangini olib boradi va unga tayyorgarlikni misli ko'rilmagan tantana bilan kiyintiradi. U, Kutuzov, Austerlitz jangida, boshlanishidan oldin, Borodinoda, generallarning jang yutqazilganiga ishontirishiga qaramay, tarixda misli ko'rilmagan misol bo'lsa-da, g'alaba qozongan jangdan so'ng mag'lub bo'lishini aytgan edi. armiya chekinishi kerak, yolg'iz o'zi, hammadan farqli o'laroq, o'limigacha Borodino jangi g'alaba ekanligini ta'kidlaydi. U yolg'iz butun chekinish davomida endi foydasiz bo'lgan janglarni boshlamaslikni talab qiladi yangi urush va Rossiya chegaralarini kesib o'tmang.
Endi voqeaning ma'nosini tushunish oson, agar biz o'nlab odamlarning ongida bo'lgan ko'plab maqsadlar faoliyatiga murojaat qilmasak, chunki butun voqea uning oqibatlari bilan bizning oldimizda.
Ammo bu chol qanday qilib yolg'iz o'zi hammaning fikriga zid bo'lib, voqeaning mashhur ma'nosining ma'nosini shunday to'g'ri taxmin qila oladiki, u o'zining barcha faoliyatida hech qachon xiyonat qilmagan?
Voqea sodir bo'layotgan hodisalarning ma'nosini anglashning bu g'ayrioddiy kuchining manbai uning butun pokligi va kuchi bilan o'zida olib yurgan milliy tuyg'usida yotadi.
Undagi ana shu tuyg‘uning tan olinishigina xalqni shunday g‘alati yo‘llar bilan cholning sharmandaligidan podshoh irodasiga qarshi vakil qilib tanlashga majbur qildi. xalq urushi. Va faqat shu tuyg'u uni o'sha yuksak insoniy cho'qqilarga olib keldiki, u bosh qo'mondon bor kuchini odamlarni o'ldirish va yo'q qilish uchun emas, balki ularni qutqarish va ularga rahm qilish uchun yo'naltirdi.

uran 235 75, uran 235/75r15
Uran-235(inglizcha uran-235), tarixiy nomi aktinouraniy(lat. Actin Uran, belgi bilan belgilanadi AcU) - radioaktiv nuklid kimyoviy element Atom raqami 92 va massa raqami 235 bo'lgan uran. Uran-235 ning tabiatdagi izotopik ko'pligi 0,7200(51)% ni tashkil qiladi. U aktiniy qatori deb ataladigan radioaktiv 4n+3 oilasining asoschisi hisoblanadi. 1935 yilda Artur Jeffri Dempster tomonidan kashf etilgan.

Boshqa, eng keng tarqalgan uran 238U izotopidan farqli o'laroq, 235U da o'z-o'zidan barqaror yadro zanjiri reaktsiyasi mumkin. Shuning uchun bu izotop yadroviy reaktorlarda, shuningdek, yadroviy qurollarda yoqilg'i sifatida ishlatiladi.

Ushbu nuklidning bir grammining faolligi taxminan 80 kBq ni tashkil qiladi.

• 1 Shakllanish va qulash
• 2 Majburiy bo'linish
  • 2.1 Yadro zanjiri reaksiyasi
• 3 izomer
• 4 Ilova
• 5 Shuningdek qarang
• 6 Eslatma

Shakllanish va parchalanish

Uran-235 quyidagi parchalanishlar natijasida hosil bo'ladi:

• 235Pa nuklidning b− yemirilishi (yarim yemirilish davri 24,44(11) min):

• K-tutilishi nuklid 235Np tomonidan amalga oshiriladi (yarim yemirilish davri 396,1(12) kun):

• 239Pu nuklidining a-emirilishi (yarim yemirilish davri 2,411(3)·104 yil):

Uran-235 ning parchalanishi quyidagi yo'nalishlarda sodir bo'ladi:

• 231Tda a-emirilish (100% ehtimollik, parchalanish energiyasi 4678,3(7) keV):

• Spontan bo'linish (ehtimol 7(2)·10−9%);
• 20Ne, 25Ne va 28Mg nuklidlarining hosil bo'lishi bilan klaster parchalanishi (ehtimolliklari mos ravishda 8(4)·10−10%, 8·10−10%, 8·10−10%):

Majburiy bo'linish

Asosiy maqola: Yadro bo'linishi Turli bo'linish neytron energiyalari uchun Uran-235 bo'linish mahsulotining rentabellik egri chizig'i.

1930-yillarning boshlarida. Enriko Fermi transuran elementlarini olish uchun uranni neytronlar bilan nurlantirdi. Ammo 1939-yilda O.Gan va F.Strasman neytron uran yadrosi tomonidan yutilganda majburiy boʻlinish reaksiyasi sodir boʻlishini koʻrsata oldi. Qoida tariqasida, yadro ikki bo'lakka bo'linadi va 2-3 neytron chiqariladi (diagrammaga qarang).

Uran-235 ning parchalanish mahsulotlarida 300 ga yaqin turli elementlarning izotoplari topilgan: Z=30 (rux) dan Z=64 gacha (gadoliniy). Uran-235 ning massa soni bo'yicha sekin neytronlar bilan nurlanishida hosil bo'lgan izotoplarning nisbiy rentabelligining egri chizig'i simmetrik bo'lib, shakli "M" harfiga o'xshaydi. Ushbu egri chiziqning ikkita talaffuz qilingan maksimali 95 va 134 massa raqamlariga to'g'ri keladi, minimal esa 110 dan 125 gacha bo'lgan massa sonlari oralig'ida sodir bo'ladi. Shunday qilib, uranning teng massali bo'laklarga (massa raqamlari 115-119) bo'linishi sodir bo'ladi. assimetrik bo'linishdan kamroq ehtimollik bilan, Bu tendentsiya barcha bo'linuvchi izotoplarda kuzatiladi va yadrolar yoki zarrachalarning har qanday individual xususiyatlari bilan bog'liq emas, lekin yadro bo'linish mexanizmining o'ziga xosdir. Biroq, parchalanuvchi yadroning qo'zg'alish energiyasi ortishi bilan assimetriya kamayadi va neytron energiyasi 100 MeV dan ortiq bo'lsa, bo'linish bo'laklarining massa taqsimoti yadroning simmetrik bo'linishiga mos keladigan bitta maksimalga ega.

Neytronning yutilishidan keyin uran-235 ning majburiy bo'linishi variantlaridan biri (diagramma)

Uran yadrosining boʻlinishi jarayonida hosil boʻlgan boʻlaklar, oʻz navbatida, radioaktiv boʻlib, b- yemirilishlar zanjiridan oʻtadi, bunda uzoq vaqt davomida asta-sekin qoʻshimcha energiya ajralib chiqadi. Bitta uran-235 yadrosining parchalanishi vaqtida ajralib chiqadigan o'rtacha energiya, parchalarning parchalanishini hisobga olgan holda, taxminan 202,5 ​​MeV = 3,244·10−11 J yoki 19,54 TJ/mol = 83,14 TJ/kg ni tashkil qiladi.

Yadroning bo'linishi neytronlarning yadrolar bilan o'zaro ta'sirida mumkin bo'lgan ko'plab jarayonlardan faqat bittasi bo'lib, u har qanday yadro reaktorining ishlashiga asos bo'ladi.

Yadro zanjiri reaktsiyasi

Asosiy maqola: Yadro zanjiri reaktsiyasi

Bitta 235U yadro parchalanishi paytida odatda 1 dan 8 gacha (o'rtacha 2,5) erkin neytronlar chiqariladi. 235U yadrosining parchalanishi paytida hosil bo'lgan har bir neytron boshqa 235U yadrosi bilan o'zaro ta'sir qilishda yangi parchalanish aktini keltirib chiqarishi mumkin; bu hodisa yadro parchalanishining zanjirli reaktsiyasi deb ataladi.

Gipotetik jihatdan, ikkinchi avlod neytronlarining soni (yadro parchalanishining ikkinchi bosqichidan keyin) 3² = 9 dan oshishi mumkin. Bo'linish reaktsiyasining har bir keyingi bosqichida hosil bo'lgan neytronlar soni ko'chki kabi ortishi mumkin. Haqiqiy sharoitda erkin neytronlar 235U ni ushlashdan oldin namunani qoldirib, yangi parchalanish hodisasini yaratmasligi yoki 235U izotopining o'zi tomonidan ushlanib, uni 236U ga yoki boshqa materiallar (masalan, 238U yoki hosil bo'lgan yadro) bilan ushlamasligi mumkin. parchalanish bo'laklari, masalan, 149Sm yoki 135Xe).

Agar o'rtacha har bir bo'linish akti boshqa yangi bo'linish aktini hosil qilsa, u holda reaktsiya o'z-o'zidan davom etadi; bu holat kritik deb ataladi. (shuningdek qarang: Neytronni ko'paytirish omili)

Haqiqiy sharoitda uranning kritik holatiga erishish unchalik oson emas, chunki reaktsiyaning borishiga bir qator omillar ta'sir qiladi. Masalan, tabiiy uran bor-yo'g'i 0,72% 235U, 99,2745% 238U dan iborat bo'lib, u 235U yadrolarining bo'linishi paytida hosil bo'lgan neytronlarni o'zlashtiradi. Bu tabiiy urandagi bo'linish zanjiri reaktsiyasining hozirgi vaqtda juda tez parchalanishiga olib keladi. Uzluksiz bo'linish zanjiri reaktsiyasi bir necha asosiy usullar bilan amalga oshirilishi mumkin:

• Namuna hajmini oshirish (rudadan ajratilgan uran uchun hajmni oshirish orqali kritik massaga erishish mumkin);
• Namunadagi 235U kontsentratsiyasini oshirish orqali izotoplarni ajratishni amalga oshirish;
• Har xil turdagi reflektorlar yordamida namuna yuzasida erkin neytronlarning yo'qolishini kamaytirish;
• Termal neytronlarning kontsentratsiyasini oshirish uchun neytron moderator moddasidan foydalaning.

Izomerlar

Yagona ma'lum bo'lgan izomer 235 Um bo'lib, quyidagi xususiyatlarga ega:

• Ortiqcha massa: 40,920,6 (1,8) keV
• Qo'zg'alish energiyasi: 76,5 (4) eV
• Yarim yemirilish davri: 26 min
• Yadro spini va pariteti: 1/2+

Izomerik holatning parchalanishi asosiy holatga izomerik o'tish orqali sodir bo'ladi.

Ilova

• Uran-235 yadroviy bo'linish zanjiri reaktsiyasini boshqaradigan yadroviy reaktorlar uchun yoqilg'i sifatida ishlatiladi;
• Yuqori darajada boyitilgan uran yadroviy qurol yaratish uchun ishlatiladi. Bunda katta miqdorda energiya (portlash) chiqarish uchun boshqarilmaydigan yadro zanjiri reaksiyasidan foydalaniladi.

Shuningdek qarang

• Uranning izotoplari
• Izotopik ajralish

Eslatmalar

1. 1 2 3 4 5 G. Audi, A.H. Wapstra va C. Thibault (2003). AME2003 atom massasini baholash (II). Jadvallar, grafiklar va havolalar." Yadro fizikasi A 729 : 337-676. DOI: 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. Bibkod: 2003NuPhA.729..337A.
2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot va A. H. Wapstra (2003). "NUBASE yadroviy va parchalanish xususiyatlarini baholash." Yadro fizikasi A 729 : 3–128. DOI: 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibkod: 2003NuPhA.729....3A.
3. Hoffman K. Oltin qilish mumkinmi? - 2-nashr. o'chirildi - L.: Kimyo, 1987. - B. 130. - 232 b. - 50 000 nusxa.
4. Bugun fan tarixida
5. 1 2 3 Fialkov Yu.Ya.Izotoplarning kimyo va kimyo sanoatida qoʻllanilishi. - Kiev: Texnika, 1975. - S. 87. - 240 b. - 2000 nusxa.
6. Fizikaviy va kimyoviy doimiylar jadvali, 4.7.1 bo'lim: Yadro bo'linishi. Kaye & Laby Onlayn. 2012-yil 8-aprelda asl nusxadan arxivlangan.
7. Bartolomei G. G., Baibakov V. D., Alxutov M. S., Bat G. A. Yadro energetikasi reaktorlarini hisoblash nazariyasi va usullari asoslari. - M.: Energoatomizdat, 1982. - B. 512.

uran 235 50, uran 235 75, uran 235 maydoni, uran 235/75r15

Radioaktivlik hodisasini o'rganishda har bir olim uning yarimparchalanish davri kabi muhim xususiyatga murojaat qiladi. Ma'lumki, dunyoda har soniyada atomlar parchalanib ketadi, deyiladi miqdoriy xarakteristikasi Bu jarayonlar mavjud atomlar soniga bevosita bog'liq. Agar ma'lum vaqt oralig'ida mavjud bo'lgan atomlarning umumiy sonining yarmi parchalansa, qolgan atomlarning ½ qismi parchalanishi uchun bir xil vaqt kerak bo'ladi. Aynan shu vaqt davri yarim yemirilish davri deb ataladi. U turli elementlar uchun farq qiladi - millisekundning mingdan bir qismidan milliardlab yillargacha, masalan, haqida gapiramiz uranning yarim yemirilish davri haqida.

Uran Yerdagi tabiiy holatda mavjud bo'lgan barcha elementlarning eng og'irligi sifatida radioaktivlik jarayonini o'rganish uchun eng zo'r ob'ekt hisoblanadi. Bu elementni 1789 yilda nemis olimi M. Klaprot kashf etgan va uni yaqinda kashf etilgan Uran sayyorasi sharafiga nomlagan. Uranning radioaktiv ekanligi 19-asr oxirida frantsuz kimyogari A. Bekkerel tomonidan tasodifan topilgan.

Uran boshqa radioaktiv elementlarning o'xshash davrlari bilan bir xil formula bo'yicha hisoblanadi:

T_(1/2) = au ln 2 = frak(ln 2)(lambda),

Bu erda "au" - atomning o'rtacha umri, "lambda" - asosiy parchalanish doimiysi. ln 2 taxminan 0,7 bo'lganligi sababli, yarimparchalanish davri atomning umumiy umridan o'rtacha 30% ga qisqaroq.

Bugungi kunda olimlar uranning 14 ta izotoplarini bilishlariga qaramay, ulardan faqat uchtasi tabiatda uchraydi: uran-234, uran-235 va uran-238. Uran boshqacha: U-234 uchun bu "atigi" 270 ming yil, uran-238 ning yarimparchalanish davri 4,5 milliarddan oshadi. Uran-235 ning yarim yemirilish davri "oltin o'rtacha"da - 710 million yil.

Shunisi e'tiborga loyiqki, tabiiy sharoitda uranning radioaktivligi ancha yuqori va masalan, fotoplastinkalarni bir soat ichida yoritishga imkon beradi. Shu bilan birga, shuni ta'kidlash kerakki, uranning barcha izotoplaridan faqat U-235 plomba tayyorlash uchun mos keladi.Gap shundaki, uran-235 ning sanoat sharoitida yarimparchalanish davri uning "akalariga" qaraganda kamroq intensivdir. , shuning uchun bu erda keraksiz neytronlarning chiqishi minimaldir.

Uran-238 ning yarimparchalanish davri 4 milliard yildan oshadi, ammo hozir u yadro sanoatida faol foydalanilmoqda. Shunday qilib, ushbu elementning og'ir yadrolarining bo'linishi bilan bog'liq zanjir reaktsiyasini boshlash uchun katta miqdordagi neytron energiyasi kerak bo'ladi. Uran-238 parchalanish va termoyadroviy qurilmalarda himoya sifatida ishlatiladi. Biroq, qazib olingan uran-238ning katta qismi yadroviy qurollarda ishlatiladigan plutoniyni sintez qilish uchun ishlatiladi.

Olimlar alohida minerallar yoshini hisoblash uchun uranning yarimparchalanish muddatidan foydalanadilar va samoviy jismlar umuman. Uran soatlari bunday hisoblash uchun juda universal mexanizmdir. Shu bilan birga, yoshni ko'proq yoki kamroq aniq hisoblash uchun faqat ma'lum jinslardagi uran miqdorini emas, balki uran yadrolari bo'lgan yakuniy mahsulot sifatida uran va qo'rg'oshin nisbatlarini ham bilish kerak. aylantirildi.

Tog' jinslari va minerallarni hisoblashning yana bir usuli bor, u o'z-o'zidan deb ataladigan narsa bilan bog'liq. Ma'lumki, tabiiy sharoitda uranning o'z-o'zidan bo'linishi natijasida uning zarralari yaqin atrofdagi moddalarni ulkan kuch bilan bombardimon qilib, maxsus izlar qoldiradi - treklar.

Uranning yarimparchalanish davrini bilgan holda, olimlar u yoki buning yoshi haqida xulosa chiqaradilar. qattiq- bu qadimiy zot yoki nisbatan "yosh" vaza bo'lsin. Gap shundaki, ob'ektning yoshi yadrolari uni bombardimon qilgan uran atomlarining miqdoriy ko'rsatkichiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir.

Plutoniy inson tomonidan yaratilgan elementdir. Atom davridan oldin tabiatda uning faqat "izlari" topilgan - er qobig'ining butun qalinligi bo'ylab bir necha o'nlab kilogramm. Endi - yuzlab tonna, va hammasi emas er qobig'i, va bombalar va omborlarda, shuningdek, sayyora yuzasi bo'ylab tarqalgan tonnalar.

Atigi bir yil ichida dunyoning barcha reaktorlari 10 ming tonna sarflangan yoqilg'ini ishlab chiqaradi, unda 100 tonna plutoniy mavjud, ya'ni har bir tonna sarflangan yoqilg'ida ~ 10 kg plutoniy mavjud (taqqoslash uchun, Nagasakiga tashlangan bomba bor-yo'g'i 6,2 dan iborat edi. kg ).

Ishlatilgan yoqilg'ini qayta ishlash jarayonida ajralib chiqadigan reaktor plutoniyi qurolga mos kelmasa ham, undan bomba yasash mumkin. Dunyo allaqachon bomba yasash uchun ajratilgan plutoniyga to'la. Ular juda ko'p: joylashtirilgan qurol tizimlarida, demontaj qilish uchun mo'ljallangan kallaklarda, yadroviy qurol majmualarini tozalash chiqindilarida, qayta ishlash zavodlari omborlarida.

Parchalanuvchi, ya'ni qurol darajasidagi izotopi plutoniy-239. Uni ishlab chiqarish uchun boyitilgan uran (yoqilg'i)dan tashqari, boyitilmagan, tabiiy uran («xom ashyo») harbiy reaktorga muhrlangan alyuminiy qobiq bilan o'ralgan metall bloklar shaklida joylashtirildi. Bo'linish reaktsiyasi jarayonida reaktor yadrosida neytronlarning katta oqimi paydo bo'ladi va uran bloklari bu neytronlar bilan nurlanadi (shuning uchun "nurlangan uran" yoki nurlangan yadro yoqilg'isi atamasi).

Neytronlar qo'lga kiritilganda, uran atomlarining yadrolari plutoniy yadrolariga aylanadi, shuning uchun bloklar ichida parchalanmaydigan uran-238 asta-sekin bo'linadigan (qurol darajasidagi) plutoniy-239 ga aylanadi. Reaktorda (3-6 oy) ta'sir qilish paytida har bir tonna tabiiy urandan bir necha yuz gramm uran-238 plutoniy-239 ga aylantirildi.

Uran ifodalaydi radioaktiv metall. Tabiatda uran uchta izotopdan iborat: uran-238, uran-235 va uran-234. Eng yuqori daraja barqarorlik uran-238 da qayd etilgan.

1-jadval. Nuklidlar jadvali

Xarakterli	Ma'nosi
Umumiy ma'lumot
Ism, belgi	Uran-238, 238U
Muqobil nomlar	uran biri, UI
Neytronlar	146
Protonlar	92
Nuklid xossalari
Atom massasi	238.0507882(20) a. yemoq.
Haddan tashqari massa	47 308,9(19) keV
Maxsus bog'lanish energiyasi (nuklon uchun)	7 570,120(8) keV
Izotopik ko'plik	99,2745(106) %
Yarim hayot	4.468(3) 109 yil
Parchalanish mahsulotlari	234th, 238Pu
Asosiy izotoplar	238Pa(b−) 242 Pu(a)
Yadroning spini va pariteti	0+
Buzilish kanali	Parchalanish energiyasi
a parchalanish	4,2697(29) MeV
SF
ββ	1,1442(12) MeV

Uranning radioaktiv parchalanishi

Radioaktiv parchalanish - tarkibining keskin o'zgarishi yoki ichki tuzilishi atom yadrolari, ular beqarorlik bilan ajralib turadi. Shu bilan birga, ular chiqariladi elementar zarralar, gamma nurlari va/yoki yadro parchalari. Radioaktiv moddalar radioaktiv yadroga ega. Radioaktiv parchalanish natijasida hosil bo'lgan qiz yadro ham radioaktiv bo'lishi mumkin va ma'lum vaqtdan keyin parchalanadi. Bu jarayon radioaktivlikdan xoli barqaror yadro hosil bo'lguncha davom etadi. E. Rezerford 1899 yilda uran tuzlari uch xil nurlar chiqarishini tajriba yo‘li bilan isbotladi:

• a-nurlar - musbat zaryadlangan zarralar oqimi
• b-nurlari - manfiy zaryadlangan zarralar oqimi
• g-nurlari magnit maydonda og'ishlarni yaratmaydi.

2-jadval. Uranning radioaktiv parchalanishi

Radiatsiya turi	Nuklid	Yarim hayot
Ο	Uran - 238 U	4,47 milliard yil
α ↓
Ο	Toriy - 234 ming	24,1 kun
β ↓
Ο	Protaktiniy - 234 Pa	1,17 daqiqa
β ↓
Ο	Uran - 234 U	245 000 yil
α ↓
Ο	Toriy - 230 ming	8000 yil
α ↓
Ο	Radiy - 226 Ra	1600 yil
α ↓
Ο	Poloniy - 218 Po	3,05 daqiqa
α ↓
Ο	Qo'rg'oshin - 214 Pb	26,8 daqiqa
β ↓
Ο	Vismut - 214 Bi	19,7 daqiqa
β ↓
Ο	Poloniy - 214 Po	0,000161 soniya
α ↓
Ο	Qo'rg'oshin - 210 Pb	22,3 yil
β ↓
Ο	Vismut - 210 Bi	5,01 kun
β ↓
Ο	Poloniy - 210 Po	138,4 kun
α ↓
Ο	Qo'rg'oshin - 206 Pb	barqaror

Uranning radioaktivligi

Tabiiy radioaktivlik radioaktiv uranni boshqa elementlardan ajratib turadigan narsadir. Uran atomlari, har qanday omillar va sharoitlardan qat'i nazar, asta-sekin o'zgaradi. Bunday holda, ko'rinmas nurlar chiqariladi. Uran atomlari bilan sodir bo'ladigan o'zgarishlardan so'ng, boshqa radioaktiv element olinadi va jarayon takrorlanadi. U radioaktiv bo'lmagan elementni olish uchun qancha kerak bo'lsa, shuncha takrorlaydi. Misol uchun, ba'zi transformatsiyalar zanjiri 14 bosqichgacha bo'ladi. Bunday holda, oraliq element radiy, oxirgi bosqich esa qo'rg'oshin hosil bo'ladi. Bu metall radioaktiv element emas, shuning uchun transformatsiyalar seriyasi uzilib qoladi. Biroq, uran butunlay qo'rg'oshinga aylanishi uchun bir necha milliard yil kerak bo'ladi.
Radioaktiv uran rudasi ko'pincha uran xomashyosini qazib olish va qayta ishlash bilan shug'ullanadigan korxonalarda zaharlanishni keltirib chiqaradi. Inson tanasida uran umumiy hujayrali zahardir. Bu birinchi navbatda buyraklarga ta'sir qiladi, ammo jigar va oshqozon-ichak traktiga ham ta'sir qiladi.
Uran butunlay barqaror izotoplarga ega emas. Uran-238 uchun eng uzoq umr ko'rish davri kuzatilmoqda. Uran-238 ning yarim parchalanishi 4,4 milliard yil davomida sodir bo'ladi. Bir milliard yildan sal kamroq vaqt ichida uran-235 ning yarim parchalanishi sodir bo'ladi - 0,7 milliard yil. Uran-238 tabiiy uranning umumiy hajmining 99% dan ortig'ini egallaydi. Ulkan yarimparchalanish davri tufayli bu metalning radioaktivligi yuqori emas, masalan, alfa zarralari inson terisining shox pardasiga kira olmaydi. Bir qator tadqiqotlardan so‘ng olimlar nurlanishning asosiy manbai uranning o‘zi emas, balki u ishlab chiqaradigan radon gazi, shuningdek, nafas olish jarayonida inson tanasiga kiradigan uning parchalanish mahsulotlari ekanligini aniqladilar.