Здесь А - массовое число делящегося ядра, Z - число протонов в ядре (рис. 1).
Приглашаем посетить сайт
ТРОЙНОЕ ДЕЛЕНИЕ ЯДЕР
ТРОЙНОЕ ДЕЛЕНИЕ ЯДЕР -особый вид деления ядер, когда образование 2 осколков сопровождается вылетом лёгкой заряж. частицы. В подавляющем большинстве случаев это длиннопробежная a-частица со ср. энергией примерно в 3 раза большей, чем в случае альфа-распада тяжёлых ядер. Впервые Т. д. я. было обнаружено в сер. 40-х гг. с помощью ядерных фотографических эмульсий. В дальнейшем Т. д. я. обнаружено при спонтанном делении, делении под действием тепловых нейтронов и частиц низких энергий для ядер в области от Th до Fm.
Вероятность Т. д. я. мала и составляет десятые доли % от вероятности Р обычного деления. Зависимость вероятности Т. д. я. относительно полной вероятности деления от нуклонного состава делящегося ядра приближённо описывается ф-лой Здесь А - массовое число делящегося ядра, Z - число протонов в ядре (рис. 1).
Рис. 1. Относительная вероятность образования лёгкой заряженной частицы при спонтанном делении ядер 244Pu, 242 Pu, 240 Pu, 244 Сm, 242Cm, 252Cf, 250Cf, 257Fm, 256Fm (крестики) и при делении под действием тепловых нейтронов ядер 229Th, 231Pa, 235U, 233U. 237Np, 241Pu, 239Pu, 243Am, 241Am (точки).
Выделяющаяся при Т. д. я. энергия распределяется между осколками, лёгкой заряж. частицей, мгновенными нейтронами и g-квантами. Кол-во испускаемых нейтронов и g-квантов (в среднем) и ср. кинетич. энергия осколков при Т. д. я. меньше, чем при двойном. Ср. величина энерговыделения при Т. д. я. также меньше (напр., при спонтанном делении 252Cf примерно на 4 МэВ). Наиб. вероятен вылет лёгкой частицы в направлении, перпендикулярном линии разлёта осколков. Это означает, что в угл. распределении лёгких частиц относительно линии разлёта осколков можно выделить гл. компоненту в перпендикулярном направлении (э к в а т о р и а л ь н а я э м и с с и я) и слабую компоненту в направлении разлёта осколков (п о л я р н а я э м и с с и я). Ср. кинетич. энергия a-частиц 16 МэВ и почти не зависит от нуклонного состава делящегося ядра. Свойства кинематич. распределений осколков и лёгкой частицы при Т. д. я. указывают на то, что лёгкая частица образуется одновременно (в пределах временного интервала ~10-21 с) с обособлением осколков на последней стадии деления. Кулоновское поле двух близко расположенных осколков действует как электростатич. линза, фокусирующая частицу в направлении, перпендикулярном линии разлёта осколков. Массовое распределение осколков при Т. д. я. близко к распределению при двойном делении с учётом поправки на массу лёгкой частицы.
При Т. д. я. образуется широкий спектр по массе и заряду лёгких частиц - от ядер водорода до ядер кислорода, а иногда и более тяжёлых частиц (рис. 2). Массовое и зарядовое распределения лёгких частиц примерно одинаковы при Т. д. я. трансурановых элементов, но с увеличением Z2/ А (параметр делимости) делящегося ядра относит. вероятность образования более массивных частиц возрастает. Т. д. я. является осн. источником образования трития в ядерных реакторах. При делении ядер 235U под действием тепловых нейтронов одно ядро 3 Н образуется примерно на 104 актов деления. Вероятность образования зеркального ядра3 Не на неск. порядков ниже и находится на уровне возможности эксперим. обнаружения.
Рис. 2. Выходы лёгких заряженных частиц при делении ядра 235U под действием тепловых нейтронов; A л. <ч.- массовое число лёгкой частицы.
Теоретич. описание Т. д. я. основывается на полуклас-сич. ядерных моделях. Анализ характеристик Т. д. я. показывает, что эволюция делящегося ядра при Т. д. я. и обычном делении идёт по одному и тому же каналу, но на последней стадии происходит фрагментация перетяжки между осколками и лёгкая частица формируется из ядерного вещества, находящегося в области перекрытия осколков. Вероятность Т. д. я. определяется параметрами делящегося ядра вблизи точки разрыва и локальными свойствами ядерного вещества в области перетяжки. Осколки и лёгкая частица образуют тройную ядерную систему, динамика распада к-рой определяется действием ядерных и кулоновских сил. По характеристикам лёгкой частицы можно восстановить условия в точке разрыва. Такая обратная задача решалась с помощью моделирования движения 3 тел на основе ур-ний классич. механики со случайной выборкой нач. условий (траекторные расчёты).
Лит.: Перфилов Н. А., Романов Ю. Ф., Соловьева З. И., Деление тяжелых ядер с испусканием длиннопробежных a-частиц, "УФН", 1960, т. 71, в. 3, с. 471: Рубченя В. А., Явшиц С. Г., Тройное деление тяжелых ядер, "Природа", 1991, № 5, с. 28; Rub-chenya V. A., Yavshits S. G., Dynamic treatment of ternary fission, "Z. Phys.", Sec. A, 1988, Bd 329, S. 213; Рощин А. С., Рубченя В. А., Явшиц С. Г., Траекторные расчеты тройного деления ядер, "Ядерная физика", 1994, т. 57, № 6, с. 974. В. А. Рубченя.