发布网友 发布时间:2024-10-01 12:53
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热心网友 时间:2024-11-24 19:18
在裂变过程中,重核在释放瞬发中子前形成的核被称为裂变碎片,而释放中子后的核则称为裂变产物。裂变产物依据是否经过β衰变,分为初级裂变产物和次级裂变产物。β衰变不会改变核的质量数,因此讨论裂变产物的质量时无需考虑衰变类型。
实验上,通过测量两个碎片的动能或速度,并结合能量守恒和动量守恒定律,以及考虑中子发射的校正,可以确定裂变碎片的质量分布。要了解释放中子后裂变产物的质量分布,即产额曲线,通常采用放射化学方法分离元素,通过测量其标识放射性射线的能量和半衰期来分析。
例如,铀-235的裂变产物质量分布图显示出两个峰,这是因为裂变倾向于不对称,即产生一个较重和一个较轻的碎片。在低激发能下,如钍和铀,不对称裂变更常见。随着核的质量增加,重碎片峰位置保持稳定,而轻碎片峰位置向质量大的方向移动。随着激发能的增加,对称裂变的成分会增加。轻核素如铋,其裂变倾向于对称,只产生一个峰。而对于中间质量的核素,如镭和锕,裂变产物表现出三个峰,反映了过渡状态。在镄-257的热中子裂变中,对称裂变仍然占主导。
初级裂变产物通常是一系列不稳定、高丰度的中子同位素,它们的电荷数Z的产额遵循高斯分布,其中常数C与质量、电荷无关,而Zp是该链中电荷数最可能的值,偶数Z通常比奇数Z的产额大。裂变碎片分离时,由于库仑斥力,它们可能具有相当大的动能,如热中子裂变铀-235,碎片平均动能可达170MeV,占裂变总能量的大部分。裂变碎片的出射方向分布往往表现出各向异性,这为研究裂变机制提供了线索。实验显示,裂变碎片角分布与入射粒子能量、自旋,以及裂变核的质量、电荷和自旋紧密相关。
核裂变,又称核*,是指由重的原子,主要是指铀或钚,*成较轻的原子的一种核反应形式。原子弹以及裂变核电站或是核能发电厂的能量来源都是核裂变。其中铀裂变在核电厂最常见,加热后铀原子放出2到4个中子,中子再去撞击其它原子,从而形成链式反应而自发裂变。