انشطار تلقائي
فيزياء نووية |
---|
الانشطار التلقائي Spontaneous fission (SF) هو صيغة من الاضمحلال المشع التي تتواجد فقط في العناصر الكيميائية شديدة الثقل. طاقة الترابط النووي للعناصر تبلغ أقصى مستوياتها عند عدد الكتلة الذري الذي يناهز 56؛ الانهيار التلقائي إلى أنوية أصغر وقليل من الجسيمات النووية المنعزلة يصبح ممكناً عند أرقام كتل ذرية أعلى.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
التاريخ
أول عملية انشطار نووي مُكتشـَفة كانت انشطاراً حثت عليه نيوترونات. لأن الآشعة الكونية تُنتج بعض النيوترونات، فقد كان من الصعب التمييز بين الأحداث المحثوثة وتلك التلقائية. الآشعة الكونية يمكن، بثقة، الحماية منها بطبقة سميكة من الحجارة أو الماء. الانشطار التلقائي تم التعرف عليه في 1940 من قِبل الفيزيائيين السوڤيتيين گريگوري فليوروڤ و كونستانتين پيترژاك[1][2] برصدهما اليورانيوم في مجطة مترو موسكو دينامو، على عمق 60 متر تحت الأرض.[3]
اضمحلال عنقودي ظهر أنه عملية انشطار تلقائي عديمة التناظر الفائق.[4]
معدلات الانشطار التلقائي
Nu- clide |
Half-life (yrs) |
prob. الانشطار per decay (%) |
نيوترونات لكل | Spontaneous half-life (yrs) |
Z2/A | |
---|---|---|---|---|---|---|
انشطار | Gram-sec | |||||
unknown element يورانيوم. | 7.04·108 | 2.0·10−7 | 1.86 | 0.0003 | 3.5·1017 | 36.0 |
238U | 4.47·109 | 5.4·10−5 | 2.07 | 0.0136 | 8.4·1015 | 35.6 |
239Pu | 24100 | 4.4·10−10 | 2.16 | 0.022 | 5.5·1015 | 37.0 |
240Pu | 6569 | 5.0·10−6 | 2.21 | 920 | 1.16·1011 | 36.8 |
250Cm | [6] | 8300~74 | 3.31 | 1.6·1010 | 1.12·104 | 36.9 |
252Cf | [7] | 2.64683.09 | 3.73 | 2.3·1012 | 85.7 | 38.1 |
عملياً، 239Pu will invariably contain a certain amount of 240Pu due to the tendency of 239Pu to absorb an additional neutron during production. 240Pu's high rate of spontaneous fission events makes it an undesirable contaminant. Weapons-grade plutonium contains no more than 7.0% 240Pu.
The rarely used gun-type atomic bomb has a critical insertion time of about one millisecond, and the probability of a fission during this time interval should be small. Therefore, only 235U is suitable. Almost all nuclear bombs use some kind of implosion method.
Spontaneous fission can occur much more rapidly when the nucleus of an atom undergoes superdeformation.
انظر ايضاً
المراجع
- ^ G. Scharff-Goldhaber and G. S. Klaiber (1946). "Spontaneous Emission of Neutrons from Uranium". Phys. Rev. 70 (3–4): 229. Bibcode:1946PhRv...70..229S. doi:10.1103/PhysRev.70.229.2.
- ^ Igor Sutyagin: The role of nuclear weapons and its possible future missions
- ^ Petrzhak, Konstantin. "How the spontaneous fission was discovered" (in الروسية).
- ^ Dorin N Poenaru; et al. (1984). "Spontaneous emission of heavy clusters". Journal of Physics G: Nuclear Physics. 10 (8): L183–L189. Bibcode:1984JPhG...10L.183P. doi:10.1088/0305-4616/10/8/004.
- ^ Shultis, J. Kenneth; Richard E. Faw (2008). Fundamentals of Nuclear Science and Engineering. CRC Press. pp. 141 (table 6.2). ISBN 978-1-4200-5135-3.
- ^ Entry at periodictable.com
- ^ Entry at periodictable.com
وصلات خارجية
- The LIVEChart of Nuclides - IAEA with filter on spontaneous fission decay