Fizika, onun təbiət və texniki elmlərlə əlaqəsi

Nüvənin bölünməsi.Zəncirvari reaksiya. 
 
     1938 – ci ildə alman alimləri O.Han və F.Ştrasman müəyyən etmişlər ki,uran elementini 
neytronlarla şüalandırdıqda barium və lantan elementləri yaranır.Bu hadisənin izahı alman 
alimləri O.Frişem və L.Meytner tərəfindən verilmişdir.Onların fikrincə,uran nüvəsi neytron 
olaraq,bölünmə qəlpələri adlanan,təqribən iki bərabər hissəyə bölünür.Sonrakı tədqiqatlar 
göstərir ki,bölünmə müxtəlif yollarla baş verə bilər.Cəmisi 80 yaxın müxtəlif qəlpələr yaranır 
ki.onlardan da kütlələri 2 : 3 nisbəti kimi olanlarının qəlpələrə bölünmə ehtimalı daha 
çoxdur.Ağır nüvələrdə neytronların nisbi sayı,orta nüvələrdəkinə nisbətən daha çoxdur.Ona görə 
də yaranan qəlpələr həddən artıq neytronlarla yüklənir və nəticədə onlar özlərindən bir neçə 
neytron buraxırlar.Əksər neytronlar ani olaraq buraxılır(~ 10
-14
 c,az müddətdə),gecikmiş 
neytronlar adlanan neytronlar isə 0.05 saniyədən 1 dəqiqəyə qədər gecikmə ilə buraxılır.Orta 
hesabla hər bir bölünmə aktına 2.5 ayrılmış neytron düşür.Neytronların ani və ləngimı ilə 
ayrılmasıneytronlara bölünən qəlpələrin artıq yükünü tam olaraq ləğv edə bilmir.Buna görə də 
qəlpələrin əksəriyyəti radioaktiv olur və    - şüaları buraxaraq,   - silsilə çevrilməsinə məruz 
qalırlar.Deyilənləri misalla izah edək. 

 
 
n
Rb
Cs
n
U
2
94
37
140
35
235
92




 
 
     Seziumvə rubidium – qəlpələrinin bölünməsi – aşağıdakı çevrilməyə məruz qalırlar: 
 
r
Y
Sr
Rb
Ce
La
Ba
Cs







94
40
94
39
94
38
94
37
140
38
140
37
140
56
140
95
 
 
     Yekun məhsul – serium 140
Ce 
və sirkonum 94
Zr 
– sabit elmentlərdir. 
     Urandan başqa,neytranlarla şüalanma zamanı torium(
Th
232
90
) və protaktinium (
a

231
91
),həmçinin plutoniumda (
u

239
94
) bölünür.Həddən artıq yüksək enerjiyə malik olan neytronlar(bir 
neçə yüz MэB) yüngül nüvələrində bölünməsinə səbəb olur.
U
235
 və 
b

239
 nüvəsi istənilən 
enerjili neytronlarla şüalandırılan zaman bölünür.
U
238
 nüvəsi yalnız sürətli neytronlar 
hesabına(~1MэB az olmayan,enerjili)bölünür.Enerjisi az olan neytronlar 
U
238
 nüvəsini bölə 
bilmədiyindən onlar nüvə tərəfindən udulur.Nəticədə,həyəcanlanma enerjisi    - foton 
formasında ayrılaraq,
U
239
 nüvəsi yaranır.Ona görə də belə prosesə radiasiya alma deyilir. 
U
235
,
u

239
 və 
U
233
 nüvələrinin bölünməsi zamanı bir neçə neytronların buraxılması zəncirvari 
reaksiyanın yaranmasına imkan yaradır.Həqiqətən,bir nüvənin bölünməsi zamanı buraxılan Z 
neytronlar Z nüvənin bölünməsinə səbəb ola bilər,nəticədə,Z
2
 nüvənin bölünməsinə səbəb 
olan,yeni Z
2 
neytronlar buraxırlar və s.Beləliklə,hər bölünmə zamanı yaranan neytronların 
sayı,həndəsi silsilə ilə artır. 
     Təbii uran 99.27%  
U
238
 ;  0.72%  
U
235
 və 0.01%  
U
234
 izotopundan ibarətdir.Buna görə 
də,az sürətli neytronlar tərəfindən bölünən hər bir 
U
235
 nüvəsinə 140 
U
238
 nüvəsi düşür.Ona 
gərə də təbii uranda zəncirvari reaksiya bölünməsi yaranmır. 
     Uranda zəncirvari nüvə reaksiyasını iki qayda ilə yaratmaq olar.Birinci qayda təbii urandan 
bölünən  
U
235
 izatopunun ayrılmasından ibarətdir.Qeyd edək ki, 
U
235
 nüvəsinin bölünməsi 
zamanı buraxılan,neytronların enerjisi ~ 2 MэB sürəti isə ~ 2.10
9 
sm/c uyğundur.Tərkibcə təmiz 
U
235
 - in kiçik bir hissəsində nüvə tərəfindən alınan hər bir neytron ~ 2.5 yeni neytron buraxaraq 
bölünməyə səbəb olur.Lakin,əgər baxılan hissənin kütləsi müəyyən kritik qiymətdən 
kiçikdirsə,onda əksər buraxılan neytronlar,bölünmə yaratmadan,nüvədən uzaqlaşırlar.Baxılan 
kütlə,kritik qiymətdən böyük olduqda,neytronlar sürətlə artır və reaksiya(təhlükəli)partlayışlı 
xarakter alır.Atom bombasının təsiri bu prinsipə əsaslanır. 
 
 
 
 
Termonüvə reaksiyası. 
 
     Nüvə sintezi,yəni yüngül nüvələrin bir nüvəyə çevrilməsi,küllü miqdarda enerji ayrılan,aöır 
nüvələrin bölünməsi kimi gedir.Nüvə sintezi üçün həddən artıq temperatur lazım olduğundan,bu 
prosesə termonüvə reaksiyası deyilir. 
     Kulon dəfolunmasına əsaslanan,potensial çəpəri aşmaq üçün,Z
1
 və Z
2
 sıra nömrəli nüvə: 
 
E = 
r
e
Z
Z
a
2
2
1

 

 
enerjiyə malik olmalıdır.Burada r
a 
– nüvə qüvvələrinin təsir radiusudur, ~ 
10
2 
-13 
sm - ə 
bərabərdir.Z
1
 = Z
2
 = 1 olduqda bu enerji: 
 
6
13
2
10
2
10
15
,
1
10
2
)
10
8
.
4
(









r
e
a
E
 ерг 

 0.7 MeB, 
 
olar. 
     Göründüyü kimi hər bir toqquşan nüvənin payına 0.35 MeB düşür və bu enerji 


9
10
2
 
temperatura uyğun gəlir.Lakin yüngül nüvələrin sintezi nisbətən aşağı temperaturlarda da gedə 
bilər ~ 10
-7 
К. 
     Xüsusən deyteriy və tritiy nüvələrinin sintezi üçün,hansı ki aralarındakı reaksiya rezonans 
xarakterlidir,daha əlverişli şərait mövcuddur.Bilavasitə bu maddələr hidrogen(yaxud termonüvə) 
bombasının yükünü təşkil edirlər.Belə bombada fitil olaraq adi atom bombası iştirak edir,hansıki 
partlayış zamanı  10
-7 
К temperatur yaranır.Deytronun(d)və tritey nüvəsinin( H
3
1
) reaksiya sintezi 
 
n
H
H
d
e
1
0
4
2
3
1
2
1



 
 
17.6 MэB bərabər,enerjinin ayrılması ilə gedir.Hidrogen bombasında termonüvə reaksiyası 
nəzarət edilə bilməyən xarakterlidir.Termonüvə reaksiyasını idarə etmək üçün müəyyən həcmdə 
10
8 
К həddində temperatur yaratmaq və saxlamaq lazımdır. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1