واکنش X(a, b) Y را در صورتی شکافت ( واژه شکافت از زیست شناسان اخذ شده است که آن را در مورد تقسیم یاخته ها به کار می برند) می نامند که جرمهای b, Y حدود یکدیگر باشند. شکافت عمدتاً در اثر رقابت بین نیروهای هسته ای و کولنی در هسته های سنگین حاصل می شود. انرژی بستگی هسته ای کل تقریباً مناسب با A افزایش می یابد، در حالی که انرژی دافعۀ کولنی پروتونها به طور سریعتر، مثلاً متناسب با Z افزایش می یابد. هر گاه گسیل یک پارۀ سنگین را به صورت یک فرآیند واپاشی مشابه با واپاشی در نظر بگیریم، در این صورت می توان هسته های سنگین را به صورت هسته های واقع در نزدیکی لبۀ چاه پتانسیل در نظر گرفت که در آن سد کولنی خیلی نازک و به آسانی قابل نفوذ است. در این صورت شکافت می تواند خود به خود بعنوان یک فرایند واپاشی طبیعی روی دهد، یا می تواند از طریق جذب یک ذره با انرژی نسبتاً کم، نظیر یک فوتون یا نوترون ایجاد شود (این نوع ذرات حالتهای برانگیخته یا حالتها هسته ای مرکبی را ایجاد می کنند که از نظر انرژِی در حدی هستند که می توانند برسد، فایق آیند یا با سهولت بیشتری نفوذ کنند.)
با آنکه با فراهم ساختن انرژی برانگیختگی کافی می توان شکافت را در هر دسته ای ایجاد کرد، با این حال این فرآیند فقط برای هسته های سنگین (توریم و هسته های بالاتر) از اهمیت عملی برخوردار است. مشخصۀ دیگر این فرآیند آن است که در هر رویداد شکافتن که به وسیلۀ نوترون ایجاد می شود، علاوه بر دوپارۀ سنگین، چندین نوترون ایجاد می کند که خود می توانند رویدادهای شکافت جدیدی را موجب شوند. این واکنش زنجیره ای شکافتها می تواند خیلی به سرعت و بدون کنترل، همانند موارد شکافت انفجاری، یا به آرامی و تحت کنترل دقیق، همانند مورد راکتورهای شکافت، روی دهد.
از نظر انرژی آمادگی هسته های به شکافته شدن را می توان با توجه به انرژی بستگی به ازای هرنوکلئون ، درک کرد. یک هستۀ سنگین واقع در ناحیۀ اورانیوم دارای انرژی بستگی حدود MeV7.6 به ازای هر نوکلئون است. هرگاه به دو پارۀ مساوی با تقسیم شود، انرژی بستگی آنها به ازای هر نوکلئون در حدود MeV 8.5 می شود . حرکت به سوی یک سیستم به شدت مقیدتر بدان معنی است که با آزاد سازی انرژی سر و کار داریم. یعنی انرژی از مقدار متناظر به هستۀ مقید تر بدان معنی است که با آزاد سازی انرژی سر و کار داریم. یعنی انرژِی از مقدار متناظر به هستۀ مقید که برابر MeV -1809=7.6 × 238- است به مقدار متناظر به دو هستۀ مقید Pd که مساوی MeV 2023- = 8.5 × 119×2- است، تغییر می کند. برای بایستگی انرژی، حالت نهایی باید شامل یک انرژی اضافی MeV214 باشد : می تواند در شکلهای مختلفی ظاهر شود ( گسیل ذرات نوترون، بتا و گاما از شکافت – پاروما)، ولی بخش عمدۀ آن (80% ~ ) به صورت انرژی جنبشی شکافت – پاره ها ظاهر می شود، زیرا دافعۀ کولنی آنها را از یکدیگر دور می سازد.
آنچه مانع از تحقق خود به خود فرایند شکافت می شود، سد کولنی است که برای فرایند واپاشی آلفا، نیز ممانعت بعمل می آورد. هر گاه را به دو پارۀ یکسان تقسیم کنیم که درست به طور سطحی در تماس باشند (فاصلۀ که در آن است،) در این صورت سد کولنی برابر است با
فایل ورد 8 ص
دانلود تحقیق شکافت هسته ای