0046 2

okazała się bardzo mała. Dlatego leż współczesne osiągnięcia fizyki jądrowej w dziedzinie przemian jądrowych opierają się głównie na rozwoju metod przyśpieszania cząstek naładowanych.

Aby cząstka naładowana mogła uzyskać energię porównywalną z energią cząstki z, musi być przyśpieszona w polu elektrycznym (przebyć odpowiednio wysoką różnicę potencjałów), w wyniku czego uzyska dużą prędkość. Występujące tu zależności energetyczne dają się łatwo zilustrować przykładem podanym na ryc. 1.23.

Załóżmy, że cząstką naładowaną, której chcemy nadać dużą energię, jest jądro helu. Naturalna cząstka a (pochodząca z rozpadu promieniotwórczego) ma prędkość wynoszącą

/    m \

około 10°,, prędkości światła ( v = 10'——I. Jej energia kinetyczna wyniesie

E_k = ~ mc²

1 M ,

2""    2 N_A^l

gdzie:

M masa molowa helu (M = 4 • 10^-3 kg • mol^-1).

.\'_A liczba Avogadra (N_A = 6,02 • 10²” kmol *).

Podstawiając dane liczbowe otrzymamy    '

ą = 3,3

10^-13 J

Energia E. jaką uzyska jądro helu przyśpieszone wysoką różnicą potencjałów U wyrazi się

E — 2eU

gdzie:

c — ładunek elementarny.

Porównując te dwie wielkości otrzymamy

U = —— = 10® woltów 2e

£l

Ryc. 1.24. Drak bariery potencjału dla atakującego jądro neutronu.

52