Теория радиоактивного взрыва – Ядерный взрыв

Содержание

Радиоактивный распад, теория — Справочник химика 21

Ядерные реакции в природе. Изучение закономерностей ядерных реакций и радиоактивного распада позволяет ставить вопрос о создании теории происхождения химических элементов и их распространенности в природе. Как показывают современные данные ядерной физики и астрофизики, синтез и превращение элементов происходят на всех стадиях эволюции звезд как закономерный процесс их развития. [c.48]
Погрешности счета. Радиоактивный распад является статистическим по природе, иначе говоря, точное число атомов, которое распадется и испустит частицы в любой момент времени, определяется законами теории вероятности. Наблюдаемые отсчеты являются достоверными только в том случае, если они выведены на основе статистического анализа из большого количества накопленных данных. Наиболее удобным критерием счета является среднеквадратичное отклонение а. Можно показать, что если период полураспада изотопа велик /по сравнению с длительностью эксперимента, то при определении радиоактивности величина среднеквадратичного отклонения будет просто равна корню квадратному из общего числа импульсов п. Поэтому вполне оправдано выраже-.нне точности эксперимента как п у/п. [c.218]

Э. Резерфорд и Ф. Содди развили основные положения теории радиоактивного распада, которая сыграла решающую роль в развитии учения о радиоактивности. Открыли новый радиоэлемент торий-Х (радий-224) и доказали химическую инертность двух радиоактивных газов — радона-220 и радона-222. [c.661]

В 1934 г. Ферми разработал свою теорию бета-распада для объяснения неожиданных результатов наблюдений, свидетельствующих о том, что некоторый радиоактивные ядра испускают электрон в процессе радиоактивного распада, хотя предполагалось, что они состоят лишь из протонов и нейтронов. Ферми отметил, что атомы испускают фотоны при переходе из одного квантового состояния в другое, хотя в то время и не предполагали, что атомы содержат фотоны считали, что фотон возникает в момент его испускания. Ферми предположил, что электроны, бета-частицы, образуются при радиоактивном распаде ядра и что одновременно один из нейтронов внутри ядра становится протоном и при этом испускается нейтрино (или, что более вероятно, антинейтрино).

[c.597]

Простейший нестационарный процесс описывает закон радиоактивного распада. Согласно статистической теории радиоактивного распада, для него справедливо основное дифференциальное уравнение [c.611]

Мировоззренческое значение теории радиоактивного распада. В конце XIX в. идея всеобщего )развития стихийно овладела естествознанием, но метафизика, изгнанная отовсюду, казалось, надежно укрылась в пв ледней цитадели — в атоме. [c.134]

Приложение 4. КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ РЕАКЦИЙ ИЗОТОПНОГО ОБМЕНА С ОДНОВРЕМЕННЫМ УЧЕТОМ СОЛЬВОЛИЗА и РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА [c.461]

Наиболее полно и обстоятельно проблему возникновения гидросферы рассмотрел академик А. П. Виноградов. В своих многочисленных трудах, посвященных этой проблеме, он обосновывает предположение о постепенном разогреве холодного вещества Земли на исходных, стадиях ее развития. При этом происходило выплавление более летучих элементов, содержащих также и воду. Основными источниками тепла, по теории Виноградова, была энергия радиоактивного распада и энергия, освободившаяся при уплотнении первичного вещества, слагавшего нашу планету. [c.47]

Уяснив, что закон радиоактивного распада-вероятностный (иначе говоря-статистический) и потому должен выполняться тем точнее, чем больше вещества, сформулируем еще один, несколько неожиданный парадокс чем больше имеется атомов данного радиоактивного изотопа, тем меньше вероятность того, что за время Т распадется половина атомов этого изотопа. Да-да, это не опечатка именно меньше А как же тогда теория вероятностей Оказывается, она говорит то же самое. Поскольку мы имеем дело с математикой, то половина атомов изотопа должна означать ровно 2 от всех атомов. Значит, когда исходное число атомов нечетно, вероятность вообще равна нулю, так как не может распасться дробное число атомов. А для четного числа атомов вновь прибегнем к испытанной модели с монетами. Раньше мы убедились, что в случае двух атомов вероятность распада половины из них за время

[c.55]

Ошибки радиометрических измерений. Радиоактивный распад носит статистический характер. Это значит, что число рас-падаюш.ихся ядер в одинаковые промежутки времени испытывает некоторые колебания около среднего значения. Используя вероятностную теорию ошибок, можно оценить ошибки в определении истинного числа распадающихся атомов в процессе радиоактивных превращений. [c.231]

Можно ожидать, что с увеличением значения Z устойчивость ядер в отношении радиоактивного распада или спонтанного деления будет резко снижаться. Бор и Уилер [В31] при помощи теории ядерных сил вычислили, что предельное значение Z должно удовлетворять соотношению Z /Л предельному значению, должны подвергаться быстрому спонтанному делению. Однако для величина Z /Л равна всего лишь 36, и все же этот изотоп урана в заметной степени подвергается спонтанному делению. Это свидетельствует о, том, что вышеуказанное соотношение дает, вероятно, слишком высокое предельное значение Z.

[c.197]

С 1900 г. Резерфорд занимался изучением явления радиоактивности. Он открыл три вида лучей, испускаемых радиоактивными веществами предложил (вместе с Содди) теорию радиоактивного распада доказал образование гелия при многих радиоактивных процессах, открыл ядро атома и разработал ядерную модель агома, чем заложил основы современного учения о строении атома. В 1919 г. впервые осуществил искусственное превращение некоторых стабильных элементов, бомбардируя их а-частицами. В 1908 г. награжден Нобелевской премией, Был избран почетным членом Академии наук СССР.

[c.57]

Теория радиоактивного распада. Так как а-частица имеет точно измеримую массу в 4 /с. е., выбрасывание ее атомом радиоактивного элемента должно сопровождаться уменьшением его атомного веса на 4 единицы, а следовательно согласно периодическому [c.179]

Идея М. Склодовской-Кюри вылилась в теорию радиоактивного распада. Согласно этой теории радиоактивные процессы — это своего рода внутриядерные взрывы, приводящие каждый раз к выбрасыванию из ядра атома либо а-частицы, либо р-частицы и вследствие этого сопровождающиеся превращением исходного ядра в ядро нового химического элемента. Первое подтверждение теории радиоактивного распада на примере радия было получено ее автором Резерфордом [c.180]

Мировоззренческое значение теории радиоактивного распада. [c.194]

Период полураспада. Радиоактивный распад обусловлен неустойчивостью ядра. Теории, которая бы просто и ясно объясняла связь между строением ядра и свойством радиоактивности, до сих пор еще нет. Имеется лишь несколько предварительных гипотез. Здесь мы можем только отметить, что устойчивость ядра сильно изменяется при переходе от одного радиоактивного изотопа к другому. Ядро урана-238, например, очень устойчиво в образце, состоящем из миллиардов атомов этого элемента, за несколько миллиардов лет распадается лишь один. Для того чтобы сделать возможным сравнение неустойчивости ядер, физики ввели понятие периода полураспада.

[c.456]

Научные исследования посвящены атомной и ядер-ной физике и имеют непосредственное отношение к химии. Заложил основы современного учения о радиоактивности и теории строения атома. Совместно с Ф. Содди разработал (1902) основные положения теории радиоактивного распада. Предложил ( 911) планетарную модель атома. Предсказал (1920) сушсст-вование и возможные свойства нейтрона, существование атома водорода с массой, равной 2 — дейтерия, и предложил называть ядро атома водорода протоном.

[c.38]

Модели частицы в потенциальном ящике применяются не только для предсказания спектральных свойств Например, радиоактивный распад удается описать с использованием модели частицы в потенциальном ящике со стенками конечной толщины При этом процесс распада рассматривается как проявление квантово-механического эффекта туннельного или подбарьерного прохождения Туннельный эффект является специфическим лишь для волновой теории и не имеет аналога в классической механике На основе туннельного эффекта можно объяснить холодную эмиссию, т е вырывание электронов из металла под действием электрического поля, а также возникновение контактной разности потенциалов — явления, открытого еще Вольтом [c.24]

Особого рода опасность связана с двумя радиоактивными га чами — радоном и тороном Продукты радиоактивного распада этих газов сами по себе или осажденные на частицах пыли создают опасность при вдыхании Единственные собранные в течение дли тельного периода времени данные о вредности радиоактивной пыли быпи получены в содержащих радон европейских урановых рудниках, где наблюда пась чрезвычайно большое число заболеваний раком легких Теория диффузионного осаждения продуктов

[c.349]

В последнем издании Основ химии (1906) Д. И. Менделеев довольно подробно описал явление радиоактивности и свойства некоторых радиоактивных элементов. Вместе с тем он осторожно высказал сомнение в справедливости теории радиоактивного распада Это вполне понятно. Д. И. Менделеев, как и все химики — его современники, придерживался традиционного представления об атомах как химических индивидах, неделимых химическими и физическими силами. Кроме того, его также беспокоил вопрос, каким образом южно разместить в периодической системе многочисленные радиоактивные элементы — продукты распада урана, тория и актиния. С другой стороны, исследования в области радиоактивности не могли не привлекать внимания ученого своей перспективностью. Открытие эманации радия, тория и актиния почти невольно вызывало гипотезы о существовании и других эманаций и их роли в химических превращениях. Обнаружение среди продуктов распада гелия отразилось на возрождении старых гипотез о существовании, в частности в солнечной атмосфере, сверхлегких элементов (короний, небулий и др.), а также о существовании легких элементов между водородом и гелием и т. д. Новые открытия вызвали появление сочинений, излагающих различные гипотезы такого рода. Д. И. Менделеев выступил с брошюрой Попытка химического понимания мирового эфира (1902).

[c.212]

В том же году было открыто самопроизвольное выдел ние тепла радием — это сделал Пьер Кюри. А в пояб1 того же года Эрнест Резерфорд и Фредерик Содди выдм нули теорию радиоактивного распада и сформулировал закон радиоактивных превращений, [c.320]

Основные научные исследования в области химии относятся к учению о строении атома и к коллоидной химии. Экспериментально доказал (1895), что катодные лучн являются потоком отрицательно заряженных частиц. Исследовал электрокинетические явления и предложил (1904) прибор для изучения электроосмоса. Изучал радиоактивный распад. Выполнил (1908—1913) экспериментальные исследования коллоидных систем и броуновского движения, доказавшие прерывность структуры материи и подтвердившие молекулярно-статистическую теорию Эйнштейна — Смолуховского. Открыл равновесие седиментации, рассчитал размеры атома. Исходя из данных своих экспериментальных исследований, определил значение числа Авогадро, которое хорошо согласовывалось со значениями, полученными другими методами. Предложил (1901) ядерно-плане-тарную модель атома (модель Перрена). Установил бимолекулярную структуру тонких мыльных пленок.

[c.388]

Научные исследования посвящены атомной и ядерной физике и имеют непосредственное отношение к химии. Заложил основы современного учения о радиоактивности и теории строения атома. Показал (1899), что уран испускает два вида лучей, и назвал пх а- и Р-лу-чами. Открыл (1900) — манацию тория (торон). Совместно с Ф. Содди разработал (1902) основные положения теории радиоактивного распада, которая сыграла решающую роль в развитии учения о радиоактивности. Совместно с Содди открыл (1902) новый радиоэлемент торий-Х (радий-224) и доказал химическую инертность двух радиоактивных газов — радона-220 и радона-222. Совместно с Содди дал четкую формулировку (1903) закона радиоактивных превращений, выразив его в математической форме, и ввел понятие период полураспада . Теорию радиоактивного распада обосновал экспериментально. Совместно с немецким физиком Г. Гейгером сконструировал (1908) прибор для регистрации отдельных заряженных частиц и доказал (1909), что а-частицы являются дважды ионизированными атомами гелия, Сформулировал закон рассеяния а-частиц атомами различных элементов и предположил (1911) существование положительно заряженного ядра в атоме. Предложил (1911) планетарную модель атома. Показал [c.421]

Закон радиоактивного распада основан на теории вероятности. Предпололшм, что некоторая величина Р есть вероятность распада одного ядра за интервал времени М. Эта вероятность является функцией величины интервала и при малых пропорциональна ей [c.36]

Основные научные работы посвящены исследованию радиоактивности. Совместно с Резерфордом открыл (1902) новый радиоэлемент торий-Х (радий-224) и доказал химическую инертность двух радиоактивных газов — радо-на-220 и радона-222. Совместно с Резерфордом разработал (1902) основы теории радиоактивного распада, которая сыграла решающую ро.ть в развитии учения о радиоактивности. Также совместно с Резерфордом дал (1903) четкую формулировку закона радиоактивных превращений, выразив его в математической форме, и ввел понятие период полураспада . Совместно с Рамзаем доказал (1903), что при радиоактивном распаде )адия и радона образуется гелий. Топытки размещения многочисленных радиоактивных продуктов превращения урана и тория в периодической системе элементов оказались удачными только после [c.469]

Теперь в нашем распоряжении много математических выражений, которые позволяют описать временной ход весьма различных химических реакций в растворах. В качестве при.меров мы рассмотрели процессы декарбоксилирования, циклизации, гидролиза, омыления, ионные реакции замещения, реакции мутаротации, рацемизации, радиоактивного распада, образования солей, изотопного обмена, процессы диссоциации и катализ. В следующей главе мы рассмотрим первую теорию, которая позво.т1ила с единой точки зрения подойти к столь разнородным процессам. [c.150]

Оказалось, что не только эманация радия, но и другие эманации являются инертными газами. Все они относятся поэтому к одной и той же группе периодической системы. В гл. 2 т. II будет показано, что теория радиоактивного распада позволяет вычислить атомные веса продуктов распада. Во всех случаях, когда оказалась возможной экспериментальная проверка, атомные веса, предсказанные этой теорией, совпадали с экспериментально найденными. Такую экспериментальную проверку производили, например, для радона. Рамзай, измеряя плотность газа, получил из многих опытов для атомного веса радона среднюю величину около 223, а теория распада дает значение 222. Совпадение очень хорошее, если учесть неизбежные ошибки эксперимента при измерении плотности таких малых количеств газа. Теоретическую величину следует считать более надежной. Теория распада дает для второй эманации радия атомный вес 218, для эманации актиния — 219 и для эманации тория — 220. Такие величины атомных весов исключают возможность отнесения эманаций к разным рядам периодической системы. Таким образом, все они относятся к одному и тому же ряду и к одной и той же группе, но это значш, что все они должны стоять в одной клетке периодической системы, т. е. все эманации изотопны эманации радия — радону. [c.147]

Проще — но с меньшим экспериментальшдм подтверждением — тот же результат можно получить, если исходить из того факта, что место каждого элемента в периодической системе определяется его порядковым номером. Теория радиоактивного распада (си. т. II) дает для всех эманаций один и тот же порядковый номер — 86. Поэтому все они должны стоять на 86-м месте периодической системы. [c.147]

Механизм выделения эманаций из твердых веществ был предложен А. П. Ратнером и затем разработан в виде количественной теории С. Фллюге и К. Сименсом. Согласно этой теории атом инертного газа, образующийся в результате радиоактивного распада исходного элемента в твердом веществе, может выделиться из него следующим путе м [c.126]

Теория радиоактивного распада. Так как а-частица имеет точно измеримую массу в 4 к. е., выбрасывание ее атомом радиоактивного элеменгга должно сопровождаться уменьшением его атомного веса на 4 единицы, а следовательно, согласно периодическому закону,—изменением и химической природы элемента, преобразованием его в новый, элемент. Эта замечательная по своей неотразимой убедительности идея была высказана М. Склодовской-Кюри в январе 1899 г. Тем самым было положено начало переходу в учении о радиоактивности от явления к сущности , как атомистика Ломоносова обусловила переход от явления К сущности в познании химических превращений веществ. [c.126]

Открытием радиоактивного распада и искусственного превращения элементов стихийный разрыв естествознания с метафизикой завершился Познавательные перспективы ядерной физики. От решения проб лемы состава молекул (поставленной атомистической теорией Ломоносова) химия исторически неизбежно поднялась на следующую, более высокую ступень их познания — установление их структуры стр)т турная теория Бутлерова). Неизбежен в перспективе такой же переход и в ядерной физике. Уже известны факты, подготовляющие этот переход и совер- [c.134]

Революция в физике, которая произошла на рубеже XIX и XX веков, в частности благодаря открытию радиоактивности (Беккерель, 1896), разработке квантовой теории Планк, 1900) и теории относительности Эйнитгейн, 1905), привела к открытию ядерных реакций, при которых освобождается в миллионы раз больше энергии, чем при химических. В ходе ядерных реакций (радиоактивного распада) атомные ядра (неделимые с точки зрения классической физики) одних радиоактивных элементов превращаются в атомные ядра других. В природе происходит естественный радиоактивный распад ряда химических элементов. В лабораторных условиях в настоящее время возможно искусственное превращение атомных ядер всех химических элементов. Эти процессы совершаются при бомбардировке атомных ядер различных элементов высокоэнергетическими ядерными частицами. [c.45]

С 1900 г. Резерфорд занимался изучением явления радиоактивности. Он открыл три вида лучей, испускаемых радиоактивными всшествамп предложил (в.месте с Содди) теорию радиоактивного распада доказал образование гелия [c.59]

Особого рода опасность связана с двумя радиоактивными газами— радоном и тороном. Продукты радиоактивного распада этих газов сами по себе или осажденные на частицах пыли создают опасность при вдыхании. Единственные собранные в течение длительного периода времени данные о вредности радиоактивной пыли были получены в содержащих радон европейских урановых рудниках, где наблюдалась чрезвычайно большое число заболеваний раком легких 3. Теория диффузионного осаждения продуктов радиоактивного распада на частицах атмосферных аэрозолей различного размера разработана Лассеном 1 . [c.349]

ПОЗИТРОН — элементарная частица, античастица по отношению к электрону (положительный электрон). Обозначается символом е +. Имеет массу и спин такие же, как у электрона, а заряд и магнитный момент, отличающиеся только но знаку. Аннигилирует с электроном, давая два кванта электромагнитного излучения е + — -е 2у. Впервые П. был экспериментально обнаружен в космич. лучах (1932) К. Андерсоном, а затем получен искусственно по реакции рождения пар, обратной аннигиляции. П. образуется часто при различных ядерных реакциях, а также при радиоактивном распаде многих ядер и нек-рых элементарных частиц. Открытие П. как первой из экспериментально обиаруженных античастиц явилось триумфом релятивистской квантово-механич. теории П. Дирака, предсказавшей (1929) их существование. Так же, как и электрон, П. стабилен, т. е. не подвергается самопроизвольному распаду, однако он не может долго существовать из-за аннигиляции с электронами, имеющимися в любом веществе. Атомы гипотетич. антивеществ, ядра к-рых образованы антипротонами и антинейтронами, должны иметь в своих оболочках П. Строение нозитронных оболочек должно обусловливать химич. свойства антивеществ так же, как электроны обусловливают химич. свойства обычных веществ (см. Элементарные частицы). [c.58]

chem21.info

Физика ядерного взрыва « Учи физику!

В, обычных бомбах и снарядах взрывается тротил — взрывчатое вещество, которое при сгорании выделяет энергию, необходимую для разрыва боеприпаса.
А что взрывалось в атомной бомбе? Откуда взялась та чудовищная энергия, которая превратила в руины целые города?

Прежде чем ответить на этот вопрос, остановимся на физических основах ядерного и термоядерного оружия.
Из курса физики вы знаете, что в окружающем нас материальном мире миллионы различных химических соединений. Они состоят из небольшого числа элементарных частиц.
Нас будут интересовать в основном четыре элементарные частицы: протоны, нейтроны, электроны и гамма-кванты (их условно относят к частицам).
Ни одна из этих частиц не может существовать самостоятельно, сама по себе. Протоны, нейтроны и электроны объединяются в атомы, причем протоны и нейтроны находятся в ядре атома (иногда их называют нуклоны),” а электроны вращаются -вокруг него на определенных расстояниях. Электроны имеют очень малую по сравнению с протоном и нейтроном массу, и, следовательно, основная масса атома сосредоточена в ядре, где нуклоны расположены очень тесно.
Протоны в ядре заряжены одноименно. А так как одноименные электрические заряды отталкиваются, то при таком тесном расположении они должны очень сильно отталкиваться. Должны, следовательно, существовать какие-то силы, которые удерживали бы частицы в ядре. Эти силы называются” ядерными. Они очень велики, но действуют только на крайне близком расстоянии, равном диаметру ядра.
Казалось бы, что раз ядро атома состоит из протонов и нейтронов, то масса ядра должна -быть суммой масс протонов и нейтронов, входящих в это ядро.

Однако это не так. Массы ядер всех без исключения атомов всегда оказываются меньше теоретических. Почему? Ответ на это дал в начале нашего века Альберт Эйнштейн, когда вывел свою знаменитую формулу зависимости массы от энергии: Е = mC2 (E — энергия в эргах, т — масса в грам-мах, С — скорость света в см/сек).

Оказывается, на образование, ядра из протонов и нейтронов тратится какая-то энергия, которая выделяется за счет уменьшения массы ядра. В дальнейшем для того, чтобы снова расщепить ядра на нуклоны, необходимо затратить такую же энергию. Ее называют энергией связи ядра и измеряют в электрон-вольтах и в мегаэлектронвольтах. У различных атомов энергия связи различна (см. график на стр. 50). Поэтому при переходе нуклона в ядро другого вещества (что происходит при реакциях деления и синтеза ядер) энергия должна или выделяться, или поглощаться. Для начала ядерной реакции необходимо добиться расщепления одного из ядер. Ядра тяжелых элементов самопроизвольно делятся редко. Этот процесс проходит значительно легче, если в ядро попадает посторонний нейтрон.

При этом от удара ядро вытягивается, ядерные силы как близкодействующие резко ослабевают, а силы электростатического отталкив ания продолжают действовать. Посредине ядра образуется перемычка, а затем ядро делится на два осколка, которые разлетаются с огромной скоростью (см. рис. на стр. 50).
Решающим для получения ядерной энергии взрывом явилось то, что при делении ядра урана выделяются еще 2—3 нейтрона. Они разбивают следующие 2—3 ядра урана. И так количество нейтронов все время нарастает, а поскольку этот процесс кратковременный, то практически вся энергия выделяется мгновенно. Такая реакция называется цепной ядерной реакцией.
Цепная ядерная реакция может произойти только тогда, когда все полученные при делении ядра нейтроны «пойдут в дело», то есть попадут в соседние ядра, а не будут вылетать за пределы куска урана. Наименьшая масса вещества, при которой происходит цепная реакция, называется критической массой.

Так что же происходит в атомной бомбе? Заряд урана или плутония в ней поделен на части, каждая из которых меньше критической (см. рис.). В момент взрыва они сталкиваются вместе, и масса становится больше критической — происходит цепная ядерная реакция.
При делении одного ядра урана выделяется 200 МЭВ энергии. А если произойдет распад ядер всех атомов 1 кг урана, то выделится энергия как при сгорании 2 тыс. т угля или при взрыве 20 тыс. т тротила.

В термоядерных реакциях используются реакции соединения легких ядер в тяжелые (см. рис. вверху).
Что несет за собой ядерный взрыв? Какие же процессы происходят при мгновенном выделении такого колоссального количества энергии? После начала ядерной реакции в месте взрыва температура мгновенно повышается до нескольких миллионов градусов. Все вещество заряда, продуктов деления и оболочки бомбы переходит в газообразное состояние. Возникает яркая вспышка — световое излучение — настолько яркая, что после нее солнечный день кажется сумрачным.

Давление раскаленных газов в месте взрыва достигает миллиардов атмосфер. Эти газы, стремясь раздвинуть окружающий воздух, сжимают его так, что он, разогреваясь от сжатия, вместе с газами образует раскаленный огненный шар диаметром в несколько сотен метров. Расширяясь, шар остывает и вырождается через 1—2 сек. в волну сильно сжатого воздуха, или, как ее еще называют, ударную волну. Ударная волна в среднем со скоростью звука распространяется во все стороны, производя колоссальные разрушения. В момент, когда происходит ядерная реакция, из места взрыва идет мощный поток нейтронов и гамма-лучей, способный пронизывать определенные толщи различных материалов. Этот поток называют проникающей радиацией.

После остывания огненного шара в том месте, где он был, образуется огромная пустота, в которую со всех сторон устремляется воздух. Если взрыв произошел достаточно низко над землей, то вместе с потоком воздуха в место взрыва втягивается пыль с земли. Смешиваясь с парами и частицами радиоактивных веществ, она поднимается на большую высоту, подхватывается там ветром и уносится на огромные расстояния. При выпадении эта пыль создает радиоактивное заражение местности.
Если взрыв произошел высоко над землей (воздушный взрыв), то столб пыли не достигает области взрыва и радиоактивного заражения местности, как правило, не происходит (см. рис.). Таким образом, поражающими факторами ядерного взрыва являются: световое излучение, проникающая радиация, ударная волна и радиоактивное заражение местности.

Журнал Юный техник.

Другие задачи

Другие опыты и эксперименты

На главную

uchifiziku.ru

Теория радиоактивности — Справочник химика 21

Ферми Энрико (1901—1954)—итальянский физик. Разработал статистику частиц, подчиняющихся принципу Паули, создал теорию радиоактивного р-распада. [c.48]

Пример применения кинетических уравнений реакций первого порядка к радиоактивным процессам был приведен в 194. В теории радиоактивных процессов величину, отвечающую константе скорости химической реакции к, обозначают обычно через к=к и называют радиоактивной постоянной процесса. Применяют также и обратную ей величину 0=1Д, называемую средней продолжительностью жизни. Обычно скорость радиоактивного процесса характеризуют величиной периода полураспада т, которая связана [c.547]

До недавнего времени почти все определения атомных масс производили химическим методом. Этот метод заключается в определении количества данного элемента, которое соединяется с одним грамм-атомом кислорода или другого элемента, атомная масса которого известна. Рассмотрим пример, сыгравший важную роль в развитии теории радиоактивности. [c.86]

Вероятно, читатель знает основы теории радиоактивных явлений, однако для удобства изложения их полезно кратко напомнить. [c.501]

Мировоззренческое значение теории радиоактивного распада. [c.194]

До недавнего времени почти все определения атомных весов производили химическим методом. Этот метод заключается в определении количества данного элемента, которое соединяется с одним грамм-атомом кислорода или какого-либо другого элемента, атомный вес которого известен. Один пример был уже разобран (пример 4.3), теперь рассмотрим другой пример, сыгравший важную роль в развитии теории радиоактивности. [c.95]

Придавая большое значение открытию радиоактивности, Менделеев внимательно следил за научными работами в. этой области и решительно боролся против махистов, энергетиков и спиритов, которые использовали еще слабо изученные явления для доказательства исчезновения материи и превращения ее в энергию или дух . Процесс радиоактивности он рассматривал как процесс излучения атомов эфира из тяжелых элементов, Будущую теорию радиоактивности ученый представлял как теорию материалистическую. Она должна, по его мнению, исходить из следующего во-первых, материя не может [c.238]

Исследования показали также, что радиоактивность есть самопроизвольный (спонтанный) распад элементов. Но создать цельную теорию радиоактивности возможно было лишь на основе открытия внутренней связи между радиоактивностью и Периодическим законом. Иначе говоря, надо было понять [c.358]

Так было в его отношении к идее о сложности атомов, изменчивости элементов и их превращаемости так было в его отношении к теории электролитической диссоциации, к электронной теории и к теории радиоактивного распада. [c.222]

Затрудненность вертикального перемещения не исключает горизонтального движения, при котором радиоактивные продукты могут попасть в более высокие широты, где турбулентность больше, и создается возможность перехода этих продуктов в тропосферу. Таким образом, по этой теории, радиоактивные продукты с бо.льшой высоты над экватором путем турбулентной диффузии как бы спускаются но наклонной плоскости, входя в тропосферу в области разрыва тропопаузы. А затем продукты деления, попавшие в тропосферу на широте разрыва в тропопаузе, выпадают уже в более высоких широтах. [c.190]

Резерфорд и Содди опубликовали теорию радиоактивного распада, [c.59]

Опубликование теории радиоактивного распада было сенсацией. Она встретила как воодушевленное одобрение, так и резкое отрицание. В газетах можно было прочесть фантастические вещи о радии и радиоактивности. Больше всего ломали голову над неисчерпаемой, по-видимому, энергией радиоактивных элементов. Исходящее от них постоянное излучение без подвода энергии извне, их свечение в темноте, повышенная температура растворов солей радия — все это казалось необъяснимым чудом. [c.60]

Даже после появления теории радиоактивного распада явление радиоактивности оставалось для многих ученых непонятным, необъяснимым, просто сверхъестественным. Когда Отто Хан в 1907 году на защите своей диссертации говорил о том, что можно обнаружить 10 г радиоактивного вещества на основе его излучения, ему не поверил даже всеми уважаемый Эмиль Фишер — первый нобелевский лауреат среди немецких химиков. Фишер высказал мнение, что, по его убеждению, нет более чувствительного прибора обнаружения, чем… его собственный нос, который смог бы уловить неко- [c.67]

Теория радиоактивного -распада и нейтрино. Природные радиоактивные элементы попускают при -распаде отрицательные электроны, но среди искусственно получаемых радиоактивных изотопов разных элементов встречается ряд таких, которые испускают позитроны при -распаде. Ни электроны, ни позитроны не входят в состав атомных ядер те н другие образуются при пре- [c.75]

С точки зрения состава нефти, очень большое значение имеет природа химических реакций во второй и четвертой стадиях превращения материнского вещества в нефть. В следующем разделе некоторое внимание уделяется теории радиоактивности, гипотезе крекинга и каталитическому действию глин. По вопросам о роли этих факторов вообще не существует общепринятого мнения. Возникает также вопрос, происходят ли на самом деле эти глубокие превращения в четвертом периоде. [c.46]

Для милетцев важно было выбирать за первоначала такие стихии, которые могли казаться действительно предельно простыми и элементарными. Энгельс ссылается на Аристотеля, который свидетельствует, что названные выше древнейшие философы полагают нервосущность в некотором виде материи в воздухе и воде (а может быть, как Анаксимандр, в чем-то среднем между ними), позднее Гераклит — в огне. Но ни одни из них — не в земле из-за ее сложного состава. (Заметим, что на идеи Гераклита сослался в XX веке один из авторов первой теории радиоактивного распада — Содди, когда он поддерживал важность идеи об изменчивости и разрушимости атома. Так идет перекличка между современной наукой и античной натурфилософией.) [c.22]

Резерфорд (Rutherford) Даниель (1749—1819)—английский химик. Выделил из воздуха азот 58 Резерфорд (Rutherford) Эрнест (1871—1937) —английский физик, один из создателей учения о радиоактивности и строении атома, основатель научной школы, ин. ч.-к. Росс. АН (1922) и поч. ч. АН СССР (1925). Директор Кавендишской лаборатории. За научные заслуги получил титул лорда Нельсона. Открыл альфа- и бета-лучи и объяснил их природу. Создал (совместно с Ф. Содди) теорию радиоактивности. Предложил планетарную модель атома. Осуществил первую искусственную ядер-ную реакцию. Предсказал существование нейтрона. Лауреат Нобелевской премии 238 Рейнхард (Reinhardt) К. 163 [c.292]

Отто Хан сделал вводный доклад о теории радиоактивного распада и привел примеры последних данных по применению его в науке. Его коллега, венский радиохимик Лерх, дал слушателям иллюстрацию чувствительности радиоактивного излучения Количество радиоактивного элемента радия, необходимое для разрядки электроскопа за 1с, оказывается составляет 10 г… Если же разделить [c.68]

Теория радиоактивного а-распада. Выбрасывание а-частиц ядрами При радиоактивном распаде не может служить достаточным доводам в пользу тото, что а-частицы находятся в ядрах в готовом виде в качестве их составных частей. Наоборот, ряд данных говорит за то, что а-частицы образуются лишь в момент самого >раопада из двух протонов и двух нейтронов, покидающих ядро. [c.73]

Теория радиоактивного распада Составные части ядра очень плотно упакованы внутри него. Например радиоактивные ядра имеют массу порядка 4 10 г и радиусы порядка 9 10 см, что дает для объема околоТ 10 слг и для плотности огромную величину 10 г/см . При такой плотной упаковке между элементарными частицами ядра действуют не только кулонов-ские силы отталкивания, но и мощные силы притяжения, происхождение которых не может сейчас еще быть достаточно объяснено. Эти силы, сдерживающие протоны, нейтроны, электроны и пр. в ядре, взаимно компенсируются внутри ядра, но на его поверхности проявляют себя в виде мощных сил притяжения, препятствующих частицам покинуть ядро. Получается образование, удачно сравниваемое Гамовым с каплей жидкости, моле-жулы которой сдерживаются силами поверхностного натяжения. [c.124]

В согласии с квантовой механикой можно ожидать, что молекулы будут реагировать изредка даже в случае, если энергия их столкновения ниже энергии активации Q. Это сводится к туннельному эффекту прохождения сквозь барьер ade рис. 149. Мы уже имели случай рассмотреть этот фактор в связи с теорией радиоактивного распада Г амова ( 75). Вероятность такого туннельного эффекта тем больше, чем ниже барьер энергии, т. е. энергия активации Q. Таким образом основные выводы, полученные выше, остаются целиком в силе реакция идет тем скорее, чем меньше ее энергия активации. [c.446]

Следует впрочем отметить, что начало области предиссоциации не резко. Дело в том, что в согласии с квантовой механикой переход на кривую III возможен не только с тех уровней, которые равны или больше, чем уровень С, но и с более низких, путем просачивания через потенциальный барьер аЬ, образованный отрезками кривых// и ///ниже точки С. Этоттунельный эффект был уже разобран ранее ( 75, т. I) в связи с теорией радиоактивного распада (см. также 354, т. I). Вероятность такого просачивания растет с приближением к точке С, и на уровнях, лежащих значительно ниже уровня С, она становится очень малой. Если в спектре предиссоциация имеет резкую границу со стороны малых частот, то это указывает на пологий ход кривой III. При таком ходе точка С лишь мало возвышается над осью абсцисс, и высота ее почти точно равна энергии диссо- [c.485]

chem21.info

Теория — радиоактивный распад — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Теория — радиоактивный распад

Cтраница 1

Теория радиоактивного распада строится на предположении о том, что радиоактивный распад является спонтанным процессом, подчиняющимся законам статистики. [1]

Основой теории радиоактивного распада является предположение, что этот процесс происходит спонтанно ( самопроизвольно), как следствие неустойчивости ядер, и подчиняется статистическим законам. При радиоактивном распаде или, как говорят иначе, при радиоактивном превращении происходит изменение строения и состава исходного ядра, причем это изменение совершается внезапно в момент, определяемый какими-то внутриядерными причинами. [2]

Так возникла теория радиоактивного распада Так пришел конец старой атомистике. [3]

Резерфор-дом разработали теорию радиоактивного распада и экспериментально доказали превращаемость химических элементов. Кауфман экспериментально установил зависимость массы электрона от скорости. [4]

Даже после появления теории радиоактивного распада явление радиоактивности оставалось для многих ученых непонятным, необъяснимым, просто сверхъестественным. [5]

Гамовым [6] в связи с теорией радиоактивного распада; состояния, которые описывают эти решения, мы будем называть радиоактивными состояниями. Существование корней, соответствующих Л 0 в смысле (3.6), было показано в частных случаях Секслом [130] также в связи с теорией спонтанного а-распада. [6]

Замечательный итальянский физик Энрико Ферми наряду со многими другими теоретическими работами создал теорию радиоактивного распада и вместе с физиками своей группы открыл экспериментально, что почти все элементы становятся радиоактивными при бомбардировке нейтронами. [7]

Содди создали первую теорию радиоактивности как спонтанного ( самопроизвольного) распада атомов и превращения одних элементов в другие, в данном случае превращения радия в эманацию радия ( радон) и гелий. С открытия радия и создания теории радиоактивного распада берет начало ядерная физика. [8]

Впрочем, Эйнштейн признает, что обычный формализм квантовой теории очень хорошо описывает наблюдаемые явления и корпускулярно-волиовой дуализм, однако, как он говорит, я убежден, что существенно статистический характер современной квантовой теории обусловлен тем, что эта теория дает неполное описание физических систем. В качестве примера Эйнштейн приводит теорию радиоактивного распада Гамова, в которой вероятность 3-распада радиоактивного ядра вычисляется на основе представления о том, что волна 1 / для а-частицы может испускаться из ядра в форме расходящейся сферической волны, просачивающейся сквозь потенциальный барьер вокруг ядра. [9]

В том же году было открыто самопроизвольное выдел ние тепла радием — это сделал Пьер Кюри. Эрнест Резерфорд и Фредерик Содди выдш нули теорию радиоактивного распада и сформулировал закон радиоактивных превращений. [10]

Можно утверждать, что приговор старой атомистике был вынесен в 1896 году вместе с открытием радиоактивности. Можно утверждать, что этот приговор был приведен в исполнение в 1902 году, когда появилась теория радиоактивного распада атомов. Недаром она была тотчас названа теорией дезинтеграции материи и теорией превращения элементов. [11]

Под радиоактивным распадом, или просто распадом, понимают естественное радиоактивное превращение ядер, происходящее самопроизвольно. Атомное ядро, испытывающее радиоактивный распад, называется материнским, возникающее ядро — дочерним. Теория радиоактивного распада строится на предположении о том, что радиоактивный распад является спонтанным процессом, подчиняющимся законам статистики. [12]

Оказалось, что не только эманация радия, но и другие эманации являются инертными газами. Все они относятся поэтому к одной и той же группе периодической системы. II будет показано, что теория радиоактивного распада позволяет вычислить атомные веса продуктов распада. Во всех случаях, когда оказалась возможной экспериментальная проверка, атомные веса, предсказанные этой теорией, совпадали с экспериментально найденными. [13]

Практически у него в руках было решительно все, чтобы дать, наконец, теорию радиоактивного распада. [14]

Закономерности, наблюдаемые в распределении длин волн у-лучей и скоростей ft — и а-частиц, указывают на существование в ядре устойчивых состояний, соответствующих определенным уровням энергии, у-излучения невидимому связаны с внутриядерными переходами а-частиц с одного уровня энергии на другой, причем длина волны у — луча определяется из квантовых соотношений. При радиоактивном превращении, сопровождаемом вылетом а-частицы из ядра, она должна пройти через уровень потенциальной энергии, значительно превышающий собственную энергию частички, к-рой она обладает в ядре. С точки зрения классич. Теории радиоактивного распада, основанные на принципах волновой механики, описывают движение а-частиц при помощи волновой функции, причем а-излучение является результатам постепенного проникновения волновой функции через вышеупомянутый потенциальный барьер. При этом можно найти теоретическое выражение для связи скорости а-частиц с константой распада атома, удовлетворяющее опытным данным. Принимая, что а-частички в ядре атома обладают той же величиной энергии, с какой они покидают ядро при распаде, мы пс-лучаем исходную величину для оценки абсолютных значений уровней энергии в ядре атома. [15]

Страницы: 1 2

www.ngpedia.ru

Ядерный взрыв

msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist> msimagelist>

	Адроны
	Альфа-распад
	Альфа-частица
	Аннигиляция
	Антивещество
	Антинейтрон
	Антипротон
	Античастицы
	Атом
	Атомная единица массы
	Атомная электростанция
	Барионное число
	Барионы
	Бета-распад
	Бетатрон
	Бета-частицы
	Бозе – Эйнштейна статистика
	Бозоны
	Большой адронный коллайдер
	Большой Взрыв
	Боттом. Боттомоний
	Брейта-Вигнера формула
	Быстрота
	Векторная доминантность
	Великое объединение
	Взаимодействие частиц
	Вильсона камера
	Виртуальные частицы
	Водорода атом
	Возбуждённые состояния ядер
	Волновая функция
	Волновое уравнение
	Волны де Бройля
	Встречные пучки
	Гамильтониан
	Гамма-излучение
	Гамма-квант
	Гамма-спектрометр
	Гамма-спектроскопия
	Гаусса распределение
	Гейгера счётчик
	Гигантский дипольный резонанс
	Гиперядра
	Глюоны
	Годоскоп
	Гравитационное взаимодействие
	Дейтрон
	Деление атомных ядер
	Детекторы частиц
	Дирака уравнение
	Дифракция частиц
	Доза излучения
	Дозиметр
	Доплера эффект
	Единая теория поля
	Зарядовое сопряжение
	Зеркальные ядра
	Избыток массы (дефект массы)
	Изобары
	Изомерия ядерная
	Изоспин
	Изоспиновый мультиплет
	Изотопов разделение
	Изотопы
	Ионизирующее излучение
	Искровая камера
	Квантовая механика
	Квантовая теория поля
	Квантовые операторы
	Квантовые числа
	Квантовый переход
	Квант света
	Кварк-глюонная плазма
	Кварки
	Коллайдер
	Комбинированная инверсия
	Комптона эффект
	Комптоновская длина волны
	Конверсия внутренняя
	Константы связи
	Конфайнмент
	Корпускулярно волновой дуализм
	Космические лучи
	Критическая масса
	Лептоны
	Линейные ускорители
	Лоренца преобразования
	Лоренца сила
	Магические ядра
	Магнитный дипольный момент ядра
	Магнитный спектрометр
	Максвелла уравнения
	Масса частицы
	Масс-спектрометр
	Массовое число
	Масштабная инвариантность
	Мезоны
	Мессбауэра эффект
	Меченые атомы
	Микротрон
	Нейтрино
	Нейтрон
	Нейтронная звезда
	Нейтронная физика
	Неопределённостей соотношения
	Нормы радиационной безопасности
	Нуклеосинтез
	Нуклид
	Нуклон
	Обращение времени
	Орбитальный момент
	Осциллятор
	Отбора правила
	Пар образование
	Период полураспада
	Планка постоянная
	Планка формула
	Позитрон
	Поляризация
	Поляризация вакуума
	Потенциальная яма
	Потенциальный барьер
	Принцип Паули
	Принцип суперпозиции
	Промежуточные W-, Z-бозоны
	Пропагатор
	Пропорциональный счётчик
	Пространственная инверсия
	Пространственная четность
	Протон
	Пуассона распределение
	Пузырьковая камера
	Радиационный фон
	Радиоактивность
	Радиоактивные семейства
	Радиометрия
	Расходимости
	Резерфорда опыт
	Резонансы (резонансные частицы)
	Реликтовое микроволновое излучение
	Светимость ускорителя
	Сечение эффективное
	Сильное взаимодействие
	Синтеза реакции
	Синхротрон
	Синхрофазотрон
	Синхроциклотрон
	Система единиц измерений
	Слабое взаимодействие
	Солнечные нейтрино
	Сохранения законы
	Спаривания эффект
	Спин
	Спин-орбитальное взаимодействие
	Спиральность
	Стандартная модель
	Статистика
	Странные частицы
	Струи адронные
	Субатомные частицы
	Суперсимметрия
	Сферическая система координат
	Тёмная материя
	Термоядерные реакции
	Термоядерный реактор
	Тормозное излучение
	Трансурановые элементы
	Трек
	Туннельный эффект
	Ускорители заряженных частиц
	Фазотрон
	Фейнмана диаграммы
	Фермионы
	Формфактор
	Фотон
	Фотоэффект
	Фундаментальная длина
	Хиггса бозон
	Цвет
	Цепные ядерные реакции
	Цикл CNO
	Циклические ускорители
	Циклотрон
	Чарм. Чармоний
	Черенковский счётчик
	Черенковсое излучение
	Черные дыры
	Шредингера уравнение
	Электрический квадрупольный момент ядра
	Электромагнитное взаимодействие
	Электрон
	Электрослабое взаимодействие
	Элементарные частицы
	Ядерная физика
	Ядерная энергия
	Ядерные модели
	Ядерные реакции
	Ядерный взрыв
	Ядерный реактор
	Ядра энергия связи
	Ядро атомное
	Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)

nuclphys.sinp.msu.ru

Ядерный взрыв: описание, классификация :: SYL.ru

Ядерный взрыв представляет собой неуправляемый процесс. В ходе него осуществляется высвобождение большого количества лучистой и тепловой энергии. Данный эффект является результатом ядерной цепной реакции деления либо термоядерного синтеза, проходящей за небольшой временной отрезок.

Краткие общие сведения

Ядерный взрыв по своему происхождению может являться следствием человеческой деятельности на Земле либо в околоземном пространстве. Это явление также в ряде случаев возникает в результате природных процессов на некоторых видах звезд. Искусственный ядерный взрыв представляет собой мощное оружие. Применяется оно для уничтожения масштабных наземных и подземных защищенных объектов, скоплений техники и войск противника. Кроме того, используется это оружие для полного уничтожения и подавления противоборствующей стороны в качестве инструмента, разрушающего малые и большие населенные пункты с проживающими в них мирными гражданами, а также промышленные стратегические объекты.

Классификация

Как правило, ядерные взрывы характеризуют по двум признакам. К ним относят мощность заряда и местоположение точки заряда непосредственно в подрывной момент. Проекция этой точки на поверхность земли именуется эпицентром взрыва. Мощность измеряют в тротиловом эквиваленте. Это масса тринитротолуола, при подрыве которого происходит выделение такого же количества энергии, как и при оцениваемом ядерном. Чаще всего при измерении мощности используются такие единицы, как одна килотонна (1 кт) и одна мегатонна (1 Мт) тротилового эквивалента.

Явления

Ядерный взрыв сопровождается специфическими эффектами. Они характерны только для данного процесса и не присутствуют при прочих подрывах. Интенсивность явлений, которые сопровождают ядерный взрыв, зависит от местоположения центра. В качестве примера можно рассмотреть случай, являвшийся наиболее частым до момента запрета испытаний на планете (под водой, на земле, в атмосфере) и, собственно, в космосе, — искусственная цепная реакция в приземном слое. После детонирования процесса синтеза или деления за весьма краткое время (около долей микросекунд) происходит выделение в ограниченном объеме огромного количества тепловой и лучистой энергии. О завершении реакции, как правило, свидетельствует разлет конструкции устройства и испарения. Эти эффекты обусловлены влиянием повышенной температуры (до 107 К) и огромного давления (порядка 109 атм.) в самом эпицентре. С большого расстояния визуально данная фаза представляет собой очень яркую светящуюся точку.

Электромагнитное излучение

Световое давление во время реакции начинает нагревать и вытеснять окружающий воздух из эпицентра. В результате формируется огненный шар. Вместе с этим образуется скачок давления между сжатым излучением и невозмущенным воздухом. Это обусловлено превосходством скорости перемещения нагревательного фронта над звуковой скоростью в условиях среды. После того как ядерная реакция входит в стадию затухания, прекращается выделение энергии. Последующее расширение осуществляется благодаря разнице в давлениях и температурах в зоне огненного шара и непосредственно окружающего воздуха. Следует отметить, что рассматриваемые явления не имеют ничего общего с научными изысканиями героя современного сериала (его, кстати, зовут так же, как и известного физика Глэшоу – Шелдон) «Теория большого взрыва».

Проникающая радиация

Ядерные реакции представляют собой источник электромагнитного излучения разного типа. В частности, оно проявляется в широком спектре в диапазоне от радиоволн до гамма-квантов, атомных ядер, нейтронов, быстрых электронов. Появляющееся излучение, именуемое проникающей радиацией, в свою очередь, порождает определенные последствия. Они свойственны только ядерному взрыву. Высокоэнергичные гамма-кванты и нейтроны в процессе взаимодействия с атомами, входящими в состав окружающего вещества, претерпевают преобразование своей стабильной формы в радиоактивные изотопы нестабильного типа с разными периодами и путями полураспада. В результате формируется так называемая наведенная радиация. Вместе с осколками ядер атомов расщепляющегося вещества либо с продуктами от термоядерного синтеза, которые остаются от взрывного устройства, получившиеся радиоактивные компоненты поднимаются в атмосферу. Далее они рассеиваются на достаточно большой территории и формируют заражение на местности. Нестабильные изотопы, сопровождающие ядерный взрыв, находятся в таком спектре, что распространение радиации может продолжаться тысячелетиями, несмотря на то что интенсивность излучения со временем снижается.

Электромагнитный импульс

Образованные от ядерного взрыва высокоэнергичные гамма-кванты в процессе прохождения через окружающую среду ионизируют атомы, входящие в ее состав, выбивая электроны из них и сообщая им довольно большую энергию для осуществления каскадной ионизации прочих атомов (вплоть до тридцати тысяч ионизаций на гамма-квант). В итоге под эпицентром формируется «пятно» ионов, имеющих положительный заряд и окруженных электронным газом в огромном количестве. Данная конфигурация носителей, переменная во времени, образует мощное электрическое поле. Оно вместе с рекомбинацией ионизированных атомных частиц исчезает после взрыва. В процессе происходит порождение сильных электрических токов. Они служат в качестве дополнительного источника излучения. Весь описанный комплекс эффектов носит название электромагнитного импульса. Несмотря на то что в него уходит меньше 1/3 десятимиллиардной доли взрывной энергии, происходит он в течение весьма короткого периода. Мощность, которая при этом выделяется, может достигнуть 100 ГВт.

Процессы наземного типа. Особенности

В процессе химической детонации температура примыкавшего к заряду и привлеченного к движению грунта сравнительно невелика. Ядерный взрыв имеет свои особенности. В частности, температура грунта может составлять десятки миллионов градусов. Большая часть образованной от нагрева энергии в течение первых же мгновений выделяется в воздух и идет дополнительно на образование ударной волны и теплового излучения. При обычном взрыве данных явлений не наблюдается. В связи с этим отмечаются резкие различия в воздействии на грунтовый массив и поверхность. При наземном взрыве химического соединения передается до половины энергии в грунт, а при ядерном – буквально несколько процентов. Это обуславливает разницу в размерах воронки и энергии сейсмических колебаний.

Ядерная зима

Данное понятие характеризует гипотетическое состояние климата на планете в случае широкомасштабной войны с применением ядерного оружия. Предположительно, в связи с выносом в стратосферу огромного количества сажи и дыма, результатов многочисленных пожаров, спровоцированных несколькими боезарядами, на Земле температура понизится повсеместно до арктических показателей. Это будет обусловлено и значительным увеличением числа отраженных от поверхности солнечных лучей. Вероятность возникновения глобального похолодания была предсказана достаточно давно (еще во времена существования Советского Союза). Позже подтверждение гипотезы было осуществлено модельными расчетами.

www.syl.ru

Радиоактивность

Радиоактивность
Radioactivity

Радиоактивность – самопроизвольные превращения атомных ядер, сопровождающиеся испусканием элементарных частиц или более лёгких ядер. Ядра, подверженные таким превращениям, называют радиоактивными, а процесс превращения – радиоактивным распадом.
Радиоактивный распад возможен только тогда, когда он энергетически выгоден, т.е. сопровождается выделением энергии. Условием этого является превышение массы М исходного ядра суммы масс m_i продуктов распада, т.е. неравенство

M >∑m_i.

Из около 3000 известных ядер (большинство из них получено искусственно) лишь 264 не являются радиоактивными. Основными видами радиоактивного распада являются альфа-распад (испускание ядрами альфа-частиц), бета-распад (испускание (или поглощение) электрона, а также антинейтрино, или испускание позитрона и нейтрино), гамма-распад (испускание гамма-квантов) и спонтанное деление (распад ядра на два осколка сравнимой массы). К более редким видам радиоактивного распада относятся испускание ядрами одного или двух нуклонов, а также испускание фрагментов (кластеров) – лёгких ядер от ¹²С до ³²S. Во всех видах радиоактивности (кроме гамма-радиоактивности) изменяется состав ядра – число протонов Z , массовое число А или и то и другое.
Важнейшей характеристикой радиоактивности является закон радиоактивного распада, показывающий как со временем t изменяется (в среднем) число N радиоактивных ядер в образце

N(t) = N₀e^–λt,

где N₀– число исходных ядер в начальный момент (момент их образования или начала наблюдения), а λ – постоянная распада (вероятность распада радиоактивного ядра в единицу времени). Через эту постоянную можно выразить среднее время жизни радиоактивного ядра τ = 1/λ, а также период полураспада T_1/2 = ln2/τ. Период полураспада наглядно характеризует скорость распада, показывая за какое время число радиоактивных ядер в образце уменьшится вдвое.
    Следует подчеркнуть, что процесс радиоактивного распада (как и все процессы в микромире) это случайный процесс и можно говорить лишь о вероятности его протекания. Так если в образце N радиоактивных ядер, то в единицу времени не обязательно произойдёт λN актов радиоактивного распада. Это число может быть и больше и меньше λN, которое в данном случае является лишь средним (математическим ожиданием).
    На характеристики радиоактивного распада, в частности его скорость (период полураспада), оказывают существенное влияние силы (взаимодействия), вызывающие распад. Альфа-распад изначально вызывается сильным взаимодействием, но его скорость определяется кулоновским барьером (электромагнитным взаимодействием). Бета-распад вызывается слабым взаимодействием, а гамма-распад – электромагнитным.
    Явление радиоактивности открыто в 1896 г. А. Беккерелем. В 1899 г. Э. Резерфорд открыл, что уран излучает положительно заряженные частицы (α-частицы) и отрицательно заряженные β-частицы (электроны). В 1900 г. П. Виллард открыл нейтральные частицы (γ-кванты) при изучении распада урана. Спонтанное деление ядер открыто в 1940 г. К.А. Петржаком и Г.Н. Флёровым.

См. также

nuclphys.sinp.msu.ru

Теория радиоактивного взрыва – Ядерный взрыв — Википедия

Радиоактивный распад, теория — Справочник химика 21

Физика ядерного взрыва « Учи физику!

Теория радиоактивности — Справочник химика 21