ИЗОТОПЫ УРАНА И ИХ ДЕЛЕНИЕ
|
У |
Ран состоит из трёх изотопов с весами 238, 235 и 234, До сих пор упоминался, главным образом, уран 2$>. Это не случайно, потому что изотоп с весом 238 составляет 99,3 процента всего природного урана. Изотоп с весом 235 имеется в количестве 0,7 процента; он составляет лишь одну 140-ю часть урана. Изотоп с весом 234 встречается в ничтожном количестве (0,006 процента) и нас интересовать не будет.
Посмотрим, при каких условиях делятся ядра, различных изотопов урана.
Ядро урана с весом 238 делится лишь в том случае, если на него попадёт нейтрон с энергией большей, примерно, миллиона вольт; более медленные нейтроны деления не производят, или производят его очень редко. Отсюда сразу же ясно, что цепная реакция в уране с весом 238 будет итти лишь в том случае, если нейтроны, получающиеся при делении, имеют энергию, большую миллиона вольт; в противном случае полученные при делении нейтроны не могут вызвать деления новых ядер и не будут поддерживать течение реакции. На деле нейтроны, возникающие при делении урана 2Ц, имеют энергию около двух-трёх миллионов вольт, но цепная реакция всё равно не идёт.
Причина состоит в том, что, путешествуя по урану, нейтроны не только могут вызывать деление ядер, но, кроме того, постепенно замедляются; это замедление происходит от соударений с ядрами урана, которым нейтрон отдаёт часть своей энергии. Для того чтобы шла цепная реакция, нужно, чтобы нейтрон успел за - хватиться ядром и вызвать его деление раньше, чем он замедлится до, примерно, миллиона вольт. В противном случае он потеряет способность производить это деление. Фактически замедление нейтрона идёт слишком быстро. Поэтому, если мы возьмём чистый уран с весом 238, то цепная реакция в нём итти не будет.
В уране с весом 235, напротив, всё обстоит благополучно, в нём цепная реакция может итти. Это объясняется тем, что уран делится нейтронами
Сколь угодно малой энергии. Поэтому замедление нейтронов не страшно — оно не препятствует развитию реакции.
В природном уране цепная реакция, так же как в уране 292 не происходит. О причинах этого будет сказано ниже.
