0000052 (7)

W rzeczywistości liczba procesów rozszczepienia będzie mniejsza od liczby uwalnianych neutronów, gdyż niektóre z nich wylatując z bloku uranowego nie trafiają w jądro.

istnieje zatem pewna krytyczna wartość rozmiarów geometrycznych bloku uranowego (albo masy bryły uranowej), przy której liczba uwalnianych neutronów gwałtownie wzrasta, obejmując całą masę uranu reakcją doprowadzającą do wybuchu jądrowego.

Jest sprawą oczywistą, że czysty uran 235 nie może być przechowywany w blokach większych od masy krytycznej, a w celu spowodowania wybuchu jądrowego wystarcza szybkie połączenie dwóch brył, dających w sumie blok o masie większej od krytycznej. Rozwinięcie się reakcji lawinowej w postaci wybuchu jądrowego zachodzi w czasie rzędu 10 ^B sekundy.

Utworzone w wyniku rozszczepienia jądra uranu dwa fragmenty zawierają nadmiar neutronów w porównaniu z odpowiadającymi im izotopami występującymi w stanie naturalnym. Z tego powodu fragmenty te są izotopami niestabilnymi. Rozpadając się z emisją cząstki (i, tworzą dwa oddzielne łańcuchy pierwiastków promieniotwórczych.

Weźmy dla przykładu jedną z reakcji rozszczepienia jądra uranu 235.

233

92

U +

Jn

U

Izotop -^3,iU momentalnie pęka na dwa fragmenty (dla przykładu Xe i Sr) z wydzieleniem 2-3 neutronów.

54^^e

*82 U +kJn+Y, k < 3

3S^^r

Obydwa fragmenty rozpadając się z emisją cząstki fł dają łańcuchy:

*5iXe —> ‘“Cs “jBa -Ł “°La £ “₈°Ce (trwały) asSr -> 3yY    joZr (trwały)

Z obliczeń bilansu energetycznego procesu rozszczepienia wynika następujący podział:

energia kinetyczna fragmentów    —    162 MeV

energia kinetyczna neutronów iwolnionych w    procesie    —    6    MeV

energia promieni wysyłanych przez fragmenty    w chwili    rozszczepiania —    6    MeV

energia rozpadu promieniotwórczego łańcucha    fragmentów    (13,    y)    —    10    MeV

energia unoszona przez neutrino    —    11 MeV

razem 195 MeV

Każdemu oddzielnemu rozszczepieniu jądra uranu towarzyszy wydzielenie się energii w ilości 150-200 McV. Wielkość ta równoważna jest defektowi masy równemu różnicy mas pękającego jądra uranu 235 i powodującego tę reakcję neutronu, a masą powstałych w wyniku reakcji fragmentów rozszczepienia i uwolnionych 2-3 neutronów. Suma mas produktów rozszczepienia jest w tym przypadku mniejsza od sumy mas jądra uranu i rozszczepiającego go neutronu. Stąd reakcja jest egzoergiczna — energia zostaje wydzielona do otoczenia.