乐乐课堂物理核裂变 一个重原子核分裂成为两个(或更多个)中等质量碎片的现象。按分裂的方式裂变可分为自发裂变和感生裂变。自发裂变是没有外部作用时的裂变,类似于放射性衰变,是重核不稳定性的一种表现;感生裂变是在外来粒子(最常见的是中子)轰击下产生的裂变。 历史 1934年,E.费密等人用中子照射铀,企图使铀核俘获中子,再经过β衰变得到原子序数为93或更高的超铀元素,这引起了不少化学家的关注。在1934~1938年间,许多人做了这种实验,但是不同的研究者得到了不同的结果,有的声称发现了超铀元素,有的却说得到了镭和锕。1938年,O.哈恩和F.斯特拉斯曼做了一系列严格的化学实验来鉴别这些放射性产物,结论是:所谓的镭和锕实际上是原子量远比它们为小的镧和钡。对这种现象,只有假设原子核分裂为两个或两个以上的碎块才能给予解释。这种分裂过程被称为裂变。 1939年L.迈特纳和O.R.弗里施首先建议用带电液滴的分裂来解释裂变现象。同年N.玻尔和J.A.惠勒在原子核液滴模型和统计理论的基础上系统地研究了原子核的裂变过程,奠定了裂变理论的基础。1940年,K.A.彼得扎克和Γ.Η.弗廖罗夫观察到铀核会自行发生裂变,从而发现了一种新的放射性衰变方式──自发裂变。1947年,钱三强等发现了三分裂(即分成三个碎片,第三个可以是α粒子,也可以是和另外两个碎片质量相近的碎片)。1955年,A.玻尔根据原子核的集体模型提出了裂变道的概念,把裂变理论推进了一步。1962 年,С.М.波利卡诺夫等发现了自发裂变同质异能态。1967年,B.M.斯特鲁金斯基提出了在液滴模型基础上加壳修正的“宏观-微观”方法,导出了双峰裂变势垒,这是裂变研究史上的又一新成果。 意义 对裂变现象的研究,几十年来始终是核物理的一个活跃的分支。这是由于: (1)裂变有着重大的实用价值; (2)裂变是一个极复杂的核过程,研究这一过程有助于原子核物理学的发展。 在裂变发现后,很快就弄清楚了,裂变时不但释放出巨大的能量,而且同时还发射出几个中子。既然中子能引起裂变,裂变又产生更多的中子,因此可以通过链式反应(见裂变反应堆)在宏观尺度上使原子核释放出能量来。这就找到了大规模利用核能的途径。除了巨大的核能在军事和能源方面的实际应用之外,随着反应堆的建立,放射性同位素开始大规模生产并广泛应用于工农医等各部门。从发现衰变到掌握原子能,是20世纪科学史上的重要一页。 裂变是核的大形变集体运动的结果,弄清它的机制,了解裂变过程的各种复杂的现象,到现在仍然是一个需要继续努力研究的方向。因此对于核物理本身,裂变也具有很重要的意义。此外,自发裂变是决定最重的那些核素的稳定性的重要因素;裂变产物提供了大量的丰中子远离β稳定线的核素;裂变研究又提供了原子核在大形变条件下的各种特性(如变形核的壳效应)等等。所有这些都说明裂变是核物 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/371a68edcd2f0066f5335a8102d276a20029601c.html