Скалывание

Откол в результате удара может происходить как с проникновением в целевой объект, так и без него. Нажмите на картинку, чтобы увидеть анимацию.

Скалывание (от англ. Scall , «осколок») - это неупругое взаимодействие снаряда с целевым объектом.

Расщепление твердых тел

В механике разрушения откол может происходить, когда импульс давления проходит через материал и отражается от свободной поверхности в виде импульса растяжения . Напряжения, вызванные этим, могут превышать максимальный предел прочности материала на разрыв и, таким образом, создавать полости, которые могут привести к одному или нескольким трещинам при растяжении или даже к отслаиванию материала.

Этот тип скалывания происходит, например, на краю ударных кратеров из-за ударов ударных волн о свободную поверхность (например, поверхность планеты) .

Ядерный скалывание

При расщеплении ядра атомное ядро бомбардируется снарядом ( нейтроном , протоном , другим ядром или элементарной частицей ) с высокой кинетической энергией (> 100  МэВ ). Ядро атома разбивается на более мелкие осколки и обычно на несколько нейтронов.

Реакция расщепления проходит в два этапа. Снаряда изначально взаимодействует с отдельными нуклонами в мишени ядра , которые , в свою очередь , взаимодействуют с другими нуклонами, так что каскад частиц создаются в пределах целевого ядра. Некоторые из этих протонов и нейтронов покидают активную зону мишени с энергиями до исходной энергии снаряда. Основное направление вылетающих частиц совпадает с направлением снаряда. При энергии снаряда более 400 МэВ также могут генерироваться пионы .

Остается высоковозбужденное остаточное ядро, в котором кинетическая энергия статистически равномерно распределена по всем нуклонам. Вторая стадия реакции расщепления состоит из «испарения» нейтронов и протонов - реже α-частиц и других ядерных фрагментов - из ядра-мишени. Эти нуклоны имеют энергию до 10 МэВ и изотропное угловое распределение . Оставшаяся активная зона обычно еще нестабильна и поэтому радиоактивна .

Первая стадия реакции занимает около 10 -22 секунды. Это время, за которое снаряд проходит через ядро. Второй этап занимает около 10-16 секунд.

В природе происходят реакции расщепления, например Б. при взаимодействии космических лучей с межзвездным или межпланетным веществом. Например, измеряя частоту продуктов реакции, образующихся в результате расщепления, например B. некоторые изотопы благородных газов в метеоритах, возраст облучения которых может быть определен. Технически расщепление используется в источниках нейтронов откола для генерации нейтронов, которые могут быть альтернативой их обычной генерации в исследовательских реакторах . Источники нейтронов расщепления также рассматриваются для захоронения ядерных отходов путем трансмутации . В Европе в настоящее время есть источник коротких импульсов ISIS около Оксфорда, который работает с нейтронными импульсами в микросекундном диапазоне, и источник непрерывного действия SINQ в Швейцарии. Более крупный европейский источник скола ESS планируется ввести в эксплуатацию в Лунде , Швеция, в 2023 году .

веб ссылки

Викисловарь: Spallation  - объяснение значений, происхождение слов, синонимы, переводы

Индивидуальные доказательства

  1. ↑ Магическое обезвреживание ядерных отходов faz.net, доступ 20 августа 2013 г.
  2. ↑ Хронология ESS. Проверено 8 марта 2020 года .