Экология и производственная безопасность

324 Ядерные реакции – процесс вза- имодействия атомного ядра с другим яд- ром или элементарной частицей, в ре- зультате которого изменяется состав и структура ядра и выбрасываются вто- ричные частицы или  -кванты. Для осуществления и эффективно- го протекания ядерных реакций части- цы должны подойти близко друг к дру- гу, так как ядерные силы являются ко- роткодействующими. Расстояние, на которое участвующие в ядерной реак- ции частицы должны сблизиться, дол- жно составлять менее диаметра ядра (  10 -13 см). Если обе участвующие в ре- акции частицы – бомбардирующая час- тица и мишень заряжены одноименно, то для сближения частиц им необходи- мо преодолеть кулоновские силы оттал- кивания – кулоновский потенциальный барьер. Высота этого барьера зависит от заряда бомбардирующей частицы и за- ряда ядра мишени. Высота кулоновско- го потенциального барьера возрастает с ростом заряда бомбардирующей части- цы и заряда мишени. Если в ядерной реакции участвует нейтрон, то кулонов- ский потенциальный барьер отсутству- ет и ядерные реакции могут протекать под воздействием бомбардирующих ча- стиц с минимальной кинетической энер- гией, величина которой на уровне теп- лового колебания (тепловые нейтроны). Обычно в ядерных реакциях уча- ствуют четыре частицы (ядра): две яв- ляются исходными и две образуются в результате реакции. Но возможно обра- зование и значительно большего числа частиц (ядер). В результате ядерных ре- акций могут образовываться новые (ис- кусственные) радиоактивные изотопы, которых нет в природных условиях. Из- вестно около 3500 ядер, отличающихся друг от друга или числом протонов, или числом нейтронов, или тем и другим. Большинство из них имеют искусствен- ное происхождение. 264 ядра стабиль- ны, остальные ядра подвержены различ- ного вида радиоактивному распаду –  -распад (испускание  -частиц, т.е. ядер атома гелия);  -распад (одновременное испускание электрона и антинейтрино или позитрона и нейтрино);  -распад (испускание фотона), деление ядер и др. Ядерные реакции классифициру- ются по следующим признакам: 1) по роду участвующих в них ядер – реакции на легких ядрах с мас- совым числом (А) < 25; реакции на сред- них ядрах (25 < А < 80); реакции на тя- желых ядрах (А > 80); 2) по характеру ядерных превра- щений – реакции с испусканием нейт- ронов; реакции с испусканием заряжен- ных частиц; реакции захвата (в этом слу- чае составное ядро не испускает ника- ких частиц, а переходит в основное со- стояние, излучая при этом один или не- сколько  - квантов); 3) по энергии бомбардирующих ядро частиц – реакции при малых энер- гиях (порядка электрон-вольт), происхо- дят в основном с участием нейтронов; реакции при средних энергиях (до не- сколько мегаэлектрон-вольт, происходят с участием  -квантов и заряженных ча- стиц (протонов,  -частиц); реакции при высоких энергиях (сотни тысячи Мэв), приводящие к рождению отсутствую- щих в свободном состоянии элементар- ных частиц и имеющих большое значе- ние при их изучении; 4) по роду участвующих в них ча- стиц – реакции под воздействием нейт- ронов; под воздействием заряженных Яде-Яде