|
|
Krátko po objave elektrónu si fyzici uvedomili, že neutrón (n) nemá elektrický náboj, a preto nebude od jadra odpudzovaný elektrostatickými silami. Takže by mohol byť veľmi účinný pri vyvolávaní jadrových reakcií. Premeny jadier vyvolané dopadom neutrónov začal študovať E. Fermi v roku 1934. Neutrón sa dá získať napríklad zo sklenenej ampulky s rádioaktívnym plynom – radón Rn a berýliovým práškom. Pri rozpade radónu vznikajú ? častice.
V jadrovom reaktore je palivom Urán U, ktorý je ostreľovaný neutrónmi z dôvodu, ktorý sme spomenuli v úvode. Neutróny je však potrebné spomaliť a ich spomalením sa zvýši pravdepodobnosť zrážky s jadrom uránu. Na spomalenie sa používa moderátor zložený z ľahkých jadier. Zvyčajne sa používa voda alebo ťažká voda, ale môže sa použiť aj iná látka, napríklad grafit.
Štiepenie jadra môžeme vysvetliť pomocou kvapkového modelu: jadro v dôsledku zrážky s neurónom excitovalo, deformuje sa a začne prudko kmitať až sa rozštiepi na dva menšie úlomky. Keďže ťažké jadrá majú prebytok neutrónov v jadre, stredne ťažké úlomky vzniknuté pri rozštiepení sa týchto prebytočných neutrónov zbavujú a emitujú
2 – 3 neutróny a následné ß - premeny upravujú pomer počtu ich neutrónov a protónov
na stabilné hodnoty.
Hviezdičkou sú označené nestabilné excitované jadrá. Možností reakcie je viac ale v každej sa uvoľní asi 200 MeV energie podľa rovnice E=m.c^2 z toho asi 80 % v podobe kinetickej energie jadier a neutrónov.
Ťažké jadro sa štiepi vtedy, keď získa dostatočnú excitačnú energiu (~ 5 MeV), napr. 235U potrebuje len energiu, ktorú získa absorpciou neutrónu, 238U už potrebuje väčšiu energiu a podlieha štiepeniu len urýchlenými časticami s dostatočnou kinetickou energiou. Neutróny vystreľujúce z jadra môžu spôsobiť ďalšie štiepenie – reťazová reakcia.
|
