вопрос про уран

Question

почему атомы только некоторых химических элементов (например, урана) способны под бомбёжкой нейтронами разбиваться и выделять энергию? и почему именно нейтронами?

Answer 1

Это не так. Под бомбежкой" способны разбиваться ядра атомов любых элементов - ну разве что водороду некуда разбиваться . Но энергию при этом выделяют только тяжелые элементы, после железа. А использование урана и еще нескольких элементов связано с тем, что они после удара нейтрона при распаде выделяют еще несколько нейтронов, которые при попадании в другие ядра раскалывают их с тем же эффектом - цепная реакция. Почему именно нейтроны - они легко сталкиваются с ядрами и достаточно тяжелы. Протоны, например, пытаются избежать встречи с ядрами, так как отталкиваются от них из-за одноименного электрического заряда.

Answer 2

Распадаются при бомбежке нейтронами любые ядра (кроме основного изотопа водорода) . А выделяют энергию любые ядра, начиная с железа. Всё, что в таблице Менделева до железа (гелий, литий, бериллий и т. д. ) тоже выделяют энергию при распаде, но выделяют её меньше, чем надо затратить энергии на их расщепление.

А использование конкретно урана связано в том, что у него нет стабильных изотопов. Всё, что начинается с урана и идет дальше в таблице Менделева распадается само собой (нептуний, плутоний и т. д. ) . То есть Вам не надо специально облучать уран нейтронами. Свободные нейтроны в уране появляются сами собой из-за спонтанного деления ядер урана.

В других веществах до урана тоже есть примеси нестабильных изотопов, но их количество очень маленькое и цепная реакция не получается в этих веществах. А разделять вещества на изотопы, это очень дорого, нужны очень большие затраты энергии.

Почему именно нейтроны? Кроме того, что нейтроны могут подлететь очень близко к ядру (так как не отталкиваются от него, как протоны) , при распаде ядер образуются лишние нейтроны. Дело в том, что чем больше атомный номер химического элемента, тем выше доля нейтронов в ядре по сравнению с долей протонов. Значит, если ядро с большим атомным номером распадается на ядра с меньшими атомными номерами, то часть нейтронов не удается пристроить к этим новым ядрам. Они остаются свободными.

.