|
oniy neytronlar deb ataladigan 2-3 ta neytron ajralib chiqadi.
Oniy neytronlarning energetik spektri juda kichik – 1 va undan ham kam energiyadan (neytronlarning normal temperaturadagi issiqlik harakatiga mos keladigan) qariyib 10 gacha yoyilgan. Oniy neytronlarning ko’pchiligi 1-2 energiyaga ega. Energiyasi 1,5 dan katta bo’lgan neytronlar tez neytronlar, energiyasi 1,5 dan oz neytronlar sekin neytronlar deb ataladi (energiyasi juda kichik neytronlar issiqlik neytronlari deyiladi).
Bo’lingan yadroning parchalari radioaktiv bo’ladi: ular fotonlar, zarralar va neytronlar chiqaradi; bu neytronlarni oniy neytronlardan farqli ravishda kechikkan neytronlar deb ataladi (ular bo’linish hodisasidan keyin bir necha minut davomida chiqariladi). Kechikkan neytronlarning soni, bo’linishda hosil bo’ladigan barcha neytronlarning 1% ini tashkil qiladi.
Barcha og’ir elementlarning yadrolari neytronlar ta’sirida ikki qismga bo’linish qobiliyatiga ega. Amaliy jihatdan eng muhim bo’linuvchan materiallar uran , aktinouran , uranning sun’iy izotopi va plutoniy dir. , va yadrolari tez, shuningdek, sekin (jumladan issiqlik) neytronlar ta’sirida bo’linadi, yadrosi esa faqatgina tez neytronlar ta’sirida bo’linadi. Uran – 238 yadrosida sekin neytronlar yutilib, uni bo’lmaydi. Og’ir yadrolarning bo’linish mahsulotlari turli-tumandir: ularning massa sonlari 70 dan 160 gacha chegarada. Ammo berilgan yadro parchalarining massalari, ko’pincha 2 ning 3 ga nisbati kabidir. Bunday bo’linishga aktinouranning uchta neytron chiqarib, kripton va bariy izotoplariga yemirilishi misol bo’la oladi:
(7)
Neytronlar ta’sirida bo’linish bilan bir qatorda, garchi juda oz darajada bo’lsa-da, og’ir yadrolar o’z-o’zidan bo’linishi ham mumkin; masalan, 1 g uranda bir soatda hammasi bo’lib taxminan 20 tacha o’z-o’zidan yemirilish yuz beradi. Bu hodisani 1940 yilda sovet fiziklari K.A.Petrjak va G.N.Flerov kashf qilganlar.
Og’ir yadroning bo’linishida taxminan 200 energiya ajraladi, shunisi borki, bu miqdor energiyaning deyarli 80% parchalarning kinetik energiyasi ko’rinishida ajraladi; qolgan 20% parchalarning radioaktiv nurlanishi energiyasiga va oniy neytronlarning kinetik energiyalariga to’g’ri keladi.
Agar yadroning bo’linishini hosil qiladigan neytronlarning energiyasi (ya’ni sarf qilingan energiya) 7-10 dan oshmasligini, odatda bundan ancha kam bo’lishini e’tiborga olsak, yadrosi bo’linadigan materiallar juda katta energiya manbai bo’lib xizmat qila oladi. Masalan; 1 kg uran – 235 da bo’lgan barcha yadrolarning bo’linishida ajraladigan energiya taxminan ga teng.
Solishtirish uchun shuncha energiya miqdori 2000000 kg benzin yoki 2 500 000 kg toshko’mir yonganida, yoki nihoyat 25 000000 kg trinitrotoluol (trotil) portlaganida ajralishini ko’rsatish mumkin.
Biroq yadro energiyasining katta miqdorda ajralish uchun “yadro yoqilg’isi” massasida bor bo’lgan yadrolarning ancha qismi bo’linishi zarurligini nazarda tutmoq kerak. Shuning uchun bo’linish o’z-o’zidan kuchayib boradigan yoki zanjirsimon bo’lishi kerak; bo’linishning har qaysi aktida paydo bo’lgan yangi neytronlardan hyech bo’lmaganda birontasi bo’linishning kelgusi aktini hosil qilishi kerak.
Yadrosi sekin neytronlar ta’sirida bo’linadigan moddalarda, masalan uran – 235 da reaksiya juda oson amalga oshadi. Haqiqatan ham, qandaydir tasodifiy (“daydi”) neytron uran – 235 yadrolaridan biriga tushishi berilgan yadroning bo’linishi uchun kifoyadir. Bunda hosil bo’luvchi 2-3 oniy neytronlar uranning boshqa 2-3 ta yadrosiga kirib, uning bo’linishini ro’yobga chiqaradi. Natijada 4-9 ta oniy neytronlar hosil bo’lib, ular keyingi 4-9 ta yadroning bo’linishiga sabab bo’ladi.
Uranning har bir yadrosining bo’linishida 2-3 ta neytron paydo bo’lishiga qaramasdan, ularning hammasi ham boshqa yadrolarning bo’linishiga sabab bo’lavermaydi; neytronlarning bir qismini yadro yoqilg’isida bo’ladigan bo’linmaydigan (yoki qiyin bo’linadigan) aralashma yadrolari o’ziga qo’shib olishi mumkin, neytronlarning yana bir qismi yoqilg’i material hajmi sirtidan uning boshqa yadrolari bilan to’qnashmay chiqib ketishi mumkin. Zanjir reaksiyada aktiv ishtirok qiluvchi neytronlar sonini kamaytiradigan boshqa sabablar ham mavjud.
Zanjir reaksiyaning kuchayishi neytronlarning ko’payish koeffisiyenti bilan xarakterlanadi, bu koeffisiyent reaksiyaning birorta bosqichida yadrolarning bo’linishini vujudga keltiradigan neytronlar soni ning, bundan avvalgi bosqichda bo’linishini vujudga keltirgan neytronlar soni ga nisbati bilan o’lchanadi.
Masalan, rasmda tasvirlangan zanjir reaksiyada neytronlarning ko’payish koeffisiyenti bo’ladi. Ko’payish koeffisiyenti qator omillarga, xususan bo’linayotgan moddaning tabiatiga va miqdoriga hamda egallagan hajmning geometrik shakliga ham bog’liq.
Berilgan modda biror miqdorining hajmi shar shaklida bo’lganida koeffisiyent eng katta qiymatga ega, chunki bu holda hajmning sirti orqali oniy neytronlar yo’qotish eng kam bo’ladi (shar berilgan hajmda minimal sirtga ega).
Zanjir reaksiya koeffisiyent bilan boradigan bo’linuvchi modda massasi berilgan moddaning kritik massasi deyiladi. Sof aktinouran uchun kritik massa taxminan 40 kg bo’ladi (hajm sharsimon shaklda bo’lganda).
Agar yadro yoqilg’isining massasi kritik massadan oz bo’lsa, u vaqtda va bo’linish reaksiyasi kuchaymaydi (so’nadi). Agar yoqilg’i massasi kritik massaga teng bo’lsa, u vaqtda va zanjir reaksiya o’zgarmas intensivlik bilan boradi. Agar yoqilg’i massasi kritik massadan katta bo’lsa, u vaqtda ; bu holda zanjir reaksiya shiddatli kuchaya boshlaydi va portlashga olib kelishi mumkin. Atom bombasi ana shunday reaksiya bo’ladi.
Atom bombasida bo’linuvchi moddaning (masalan, aktinouranning) kritik massadan ko’proq massasi bir necha qismga bo’lib joylashtirilgan, ammo bu alohida qismlarning massasi kritik massaga yetmaydi. Bu qismlarning bir-biriga tez yaqinlashishi va birlashishi natijasida (oddiy portlovchi moddaning portlashi tufayli) bomba portlaydi.
Atom bombasining portlash zonasida temperatura o’nlarcha million gradusga, bosim esa million atmosferaga yetadi. Portlashda fotonlar va neytronlar intensiv chiqariladi. Bundan tashqari, portlash atrofida joylar yadro bo’linishida hosil bo’ladigan (yadro parchalarining) radioaktiv mahsulotlari bilan zaharlanadi. Bu zaharlanish shamol va suv oqimi bilan juda katta territoriyalarga tarqalishi mumkin.
Do'stlaringiz bilan baham: | 
