Деление тяжелых ядер
Во всех ядерных реакциях, изученных до 1939 г.,испускаются относительно легкие частицы вещества (электроны, протоны, нейтроны, ядра гелия и т. д.) и гамма — фотоны, так что атомные номера и массовые числа у продуктов реакции и у исходных ядер различаются мало.
В реакции деления, открытой в 1939 г., ядро урана, захватив нейтрон, распадается на два тяжелых «осколка»; ядро урана как бы делится на две части, за что, собственно, реакция и получила свое название.
Теория деления тяжелый ядер была разработана в том же году советским физиком Я. И. Френкелем и зарубежными учеными Н. Бором и Д. Уилером на основе «капельной» модели ядра В ядре урана, содержащем 92 протона, электрические силы отталкивания между одноименно заряженными протонами весьма велики и лишь немного уступают ядерным силам притяжения. Вследствие этого ядра урана не отличаются большой прочностью (устойчивостью). Поэтому нейтрон, попадающий в такое ядро, легко возбуждает (нагревает) его, делая еще менее устойчивым. В результате ядро деформируется и, теряя свою сферическую форму, вытягивается, как это показано на рис. 29 (2), Поскольку, как мы знаем, ядерныесилы действуют лишь на очень коротком расстоянии, постольку электрические силы отталкивания между противоположными половинками растянутой капли превысят ядерное притяжение между ними. От этого ядро — капля станет вытягиваться еще больше, на нем образуется перетяжка (шейка: рис. 29, 5), и в конце концов оно разделится под действием электрических сил отталкивания на две части, т. е. на два ядра («осколка») среднего веса (рис. 29,4). Делящееся ядро выбрасывает («испаряет») несколько новых (вторичных) быстрых нейтронов. При этом излучаются также гамма-лучи. Особенно эффективно подобное деление под действием нейтронов происходит с ядрами урана-235. Схема деления ядер этого изотопа урана приведена на рис. 30.
