Номер 7, страница 217 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

7. По каким признакам производится классификация ядерных реакций?

Классификация ядерных реакций производится по нескольким основным признакам, которые позволяют систематизировать огромное разнообразие ядерных превращений. Основные критерии классификации следующие:

• По виду частиц, вызывающих реакцию

  В зависимости от того, какая частица взаимодействует с ядром-мишенью, реакции делятся на:

  • Реакции под действием нейтронов (например, деление урана-235).

  • Реакции под действием заряженных частиц (протонов, дейтронов, альфа-частиц и более тяжелых ионов).

  • Фотоядерные реакции, вызываемые гамма-квантами.

• По энергии налетающих частиц

  Энергия частиц, инициирующих реакцию, является важнейшим параметром, определяющим ее механизм и продукты.

  • Реакции при малых энергиях (до нескольких кэВ): характерны для тепловых нейтронов.

  • Реакции при средних энергиях (от кэВ до десятков МэВ): типичный диапазон для ядерных реакторов и ускорителей.

  • Реакции при высоких энергиях (сотни МэВ и выше): приводят к глубоким изменениям ядер, рождению новых частиц (мезонов) и реакциям скалывания.

• По роду ядер-мишеней

  Свойства ядер-мишеней существенно влияют на ход реакции.

  • Реакции на легких ядрах (с массовым числом $A \lt 50$).

  • Реакции на средних ядрах ($50 \lt A \lt 100$).

  • Реакции на тяжелых ядрах ($A \gt 100$). Например, реакции деления характерны для тяжелых ядер, а реакции синтеза — для легких.

• По характеру превращений ядер

  Это классификация по типу взаимодействия и изменению состава участвующих ядер.

  • Упругое рассеяние: состав частиц и их внутренние состояния не меняются, сохраняется суммарная кинетическая энергия. Меняются только импульсы частиц.

  • Неупругое рассеяние: ядро-мишень переходит в возбужденное состояние, а суммарная кинетическая энергия системы уменьшается. Затем ядро возвращается в основное состояние, испуская гамма-квант.

  • Собственно ядерные реакции: происходит изменение нуклонного состава ядер (изменяются зарядовое $Z$ и/или массовое $A$ числа). К ним относятся:

    • Реакции захвата (например, радиационный захват нейтрона $A(n, \gamma)A+1$).

    • Реакции деления тяжелых ядер.

    • Реакции синтеза легких ядер.

    • Реакции с испусканием частиц (например, $(p, n), (\alpha, p)$).

    • Реакции передачи (срыва или подхвата нуклонов).

• По энергетическому выходу реакции

  Энергетический выход $Q$ — это разность между суммарной кинетической энергией продуктов реакции и исходных частиц.

  • Экзотермические (экзоэнергетические) реакции: протекают с выделением энергии ($Q > 0$). Сумма масс покоя начальных частиц больше суммы масс покоя продуктов реакции.

  • Эндотермические (эндоэнергетические) реакции: протекают с поглощением энергии ($Q < 0$). Для их осуществления необходима дополнительная кинетическая энергия налетающих частиц.

Ответ: Классификация ядерных реакций производится по виду и энергии участвующих частиц, роду ядер-мишеней, характеру ядерных превращений (упругое и неупругое рассеяние, реакции захвата, деления, синтеза и др.), а также по энергетическому выходу (экзотермические и эндотермические).