Sonunda bulmacayı çözdük: nükleer fisyon süreci!
Brocade Park: Bu makale nükleer fizik içindir
Tokyo Teknoloji Enstitüsü'ndeki bilim adamları, nükleer fisyon reaksiyonlarının ürünlerini tahmin etmeyi daha doğru hale getirmek için mevcut matematiksel modeli genişletti. Nükleer fisyon, bir atomun çekirdeğini bölme işlemidir ve genellikle daha küçük, eşit olmayan iki atomun oluşumuyla sonuçlanır (buna ikili fisyon denir çünkü iki fisyon ürünü vardır). Nükleer fisyon on yıllardır dünyanın dört bir yanındaki nükleer santrallerde kullanılmış olsa da, nükleer fisyon reaksiyonları anlayışımızda ve modellerimizde hala birçok boşluk var. Bilim adamları, bir fisyon olayı tarafından ne tür nükleer türlerin üretileceğini genel olarak gösteren dört farklı fisyon modu gözlemlediler. Bu modeller, çekirdek tamamen bölünmeden önce iki çekirdeğin şekli ile ilgilidir. Bu modlardan ikisi standart modlar olarak adlandırılır ve asimetriktir, daha hafif çekirdekler ve daha ağır çekirdekler üretirler.
Boko Park-Science Popularization: Diğer ikisi ultra uzun ve ultra kısa fisyon modları olarak adlandırılır ve her ikisi de neredeyse aynı iki çekirdek üretir. Çeşitli ağır elementlerin fisyon ürünlerini (ve kinetik enerjilerini) tahmin etmek için kullanılan bir model, 3-D Langevin denklemini içerir. Bu üç boyutlu denklemler, ikili bölünmeye girmek üzere olan çekirdek için tanımlanan üç değişkene dayanmaktadır: sol ve sağ parçaların merkezi arasındaki mesafe, parçanın ucunun deformasyonu ve aralarındaki kütle veya hacim farkı, kütle olarak adlandırılır. Asimetri. Bu model birçok ağır çekirdeğe başarıyla uygulanmış olsa da, tahminleri bazı Fermi (256Fm ve 258Fm) ve Mendeleev (260Md) izotoplarının deneysel verileriyle uyuşmuyor. Tokyo Teknoloji Enstitüsü'nden Profesör Satoshi Chiba da dahil olmak üzere bir grup bilim adamı, bu modeli geliştirmeye çalışmak için 4-D Langevin denklemini kullandı.
- Çekirdek yaratık iki parçaya bölündüğünde deformasyona uğrar ve bu deformasyonların doğru tahminler yapabilmek için modelde doğru bir şekilde açıklanması gerekir. Resim: Bilimsel Raporlar
Ve bu izotoplara ne olduğunu anlamak için kullanın.Yeni modelin denklemleri şekilde gösterilmiştir: Nükleer fisyon modeli, parça ucunun deformasyonunu temsil eden değişkeni iki bağımsız değişkenle değiştirmek üzeredir. Bu iki bağımsız değişken, bu deformasyonların olmasına izin verir. Farklı, her zaman simetrik değil. Bu ekstra serbestlik derecesi, yeni modelin, önceki modeli kullanırken daha önce açıklanamayan sorunları açıklamasına izin verir. 256Fm ve 258Fm fisyon ürünlerinin deneysel verileri (şekilde gösterildiği gibi, 256Fm ve 258Fm fisyon ürünlerinin deneysel ve hesaplanmış verileri), 256Fm'nin standart fisyon modunun baskın olduğunu ve 258Fm ve 260Md'nin verileri ultra kısa fisyon modu olasılığını göstermektedir. Seks daha büyüktür. Araştırma ekibi, kırılma anında iki parçanın şeklinin, fisyon ürünleri ve kinetik enerjileri üzerinde çok alakalı bir etkiye sahip olduğu sonucuna varmıştır.Parçanın ucundaki deformasyonu eşit olmaya zorlamak yanlış tahminlere yol açacaktır.
- 256Fm ve 258Fm kütle numaralarına göre fisyon ürünleri verilir. Bu rakamlar, 3B model (mavi çizgi) kullanılarak hesaplanan veriler ile deneysel veriler (kırmızı nokta) arasındaki farkı gösterir. Bunun aksine, 4D modeli (siyah çizgi) ile hesaplanan veriler deneysel sonuçlarla daha tutarlıdır. Resim: Bilimsel Raporlar
Üç boyutlu (3B) Langevin denklemleri, bu izotopların standart fisyon modu ile ultra kısa fisyon modu arasındaki gözlemlenen geçişlerini çözemez. Şimdi, 4-D Langevin modeli ile bu çözüldü. Ekip, birçok nükleer fisyon reaksiyonunu tahmin etme yeteneğini geliştirmek için modeli daha da iyileştirmeyi planlıyor. Araştırmacılar, böyle bir modeli kullanarak, yukarıda bahsedilen Fermi izotop geçişi gibi fisyonla ilgili olayları daha kolay inceleyebilir ve açıklayabilir. Modeller, bu geçişlerin nasıl tutarlı bir şekilde gerçekleştiğini açıklamamıza izin verir. Güvenilir bir enerji kaynağı sağlamak için mevcut nükleer teknolojiyi geliştirmeye devam edeceksek, nükleer fisyonu daha iyi anlamalı ve daha iyi simüle etmeliyiz.
Brocade Garden-Science Popularization Araştırma / Gönderen: Tokyo Institute of Technology
Referans dergi makaleleri: "Scientific Reports"
DOI: 10.1038 / s41598-018-37993-7
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
