مساحة مقطع الانشطار

يمكن لبعض الأنوية أن تنشطر عند قذفها بالنيوترونات أياً كانت طاقاتها وهذه المواد تعرف بالمواد الانشطارية Fissile مثل U^233,235  والبلوتونيوم -239. كما وأن هناك مواد يمكن أن تنشطر عند قذفها بالنيوترونات السريعة وهذه تعرف بالمواد القابلة للانشطار Fissionable مثل U²³⁸. نبين في الشكل (1) مساحة مقطع الانشطار لكل من اليورانيوم 235، 238 والبلوتونيوم 239 كدالة في طاقة

الشكل (1)

النيوترونات. حيث يتضح لنا أن احتمال الانشطار يتبع قانون v/1، وذلك عند الطاقات المنخفضة. كما توجد قمم رنينية لكل من pu ²³⁹ ،²³⁵U في مدى الطاقات من10 - 10³ الكترون فولت تقريباً . أما في حالة U²³⁸ فإنه لا ينشطر إلا عندما تبلغ طاقة النيوترون حوالي مليون الكترون فولت.

وفي حقيقة الأمر فإنه عندما يسقط النيوترون على مادة ما فإن هناك تفاعلين رئيسيين ينالان الاهتمام - من وجهة نظر تصمdم مفاعل نووي مثلا - وهما تفاعلي الأسر الإشعاعي Radiative Captoe أو تفاعل (n, γ). حيث يمتص النيوترون الساقط وتثار النواة مما يجعلها تطلق أشعة γ بعد ذلك. أما التفاعل الآخر وهو الأهم فهو الانشطار النووي أي تفاعل (n, f) وهاذان التفاعلان يتنافسان كل مع الآخر ويعتمد احتمال كل منهما على نوع المادة وطاقة النيوترونات وغير ذلك من العوامل. وقد بينا فيما سبق أن U²³⁹ لا ينشطر بالنيوترونات البطيئة أو الحرارية وإنما يمكن له أن يقوم بتفاعل الأسر الأشعاعي لمثل هذه النيوترونات.

نبين في الجدول (1) احتمالات تفاعلي (n, γ) , (n, f) لبعض الأنوية المهمة في فيزياء المفاعلات النووية عند قذفها بالنيوترونات الحرارية.

الجدول (1) احتمالات تفاعلات الأسر والانشطار لبعض الأنوية عند قذفها بنيوترون حراري.

الجدول (1)