V knize A. Beiser „Perspectives of Modem Physics“, jejíž překlad pod názvem „Úvod do moderní fyziky“ je předkládán českému čtenáři, je uplatněno spíše druhé hledisko (i když výklad začíná speciální teorií relativity). Zde by bylo možno se podivit disonanci, že anglické slovo „perspectives“ je přeloženo jako „úvod“. Slovo perspektiva, alespoň v češtině, nezdá se plně vystihovat skutečný obsah díla a zatímco v angličtině knih podobného obsahu jako kniha Beiserova vyšla celá řada a názvy mnohých z nich začínají slovem „Introduction“, tj. „Úvod“, v češtině takových knih máme poskrovnu, jsou-li vůbec k dispozici. Ve prospěch tohoto volnějšího překladu (jednoho slova) svědčí nakonec i autorova předmluva, v níž jsou jasně vyloženy jak jeho přístup k celé látce a jejímu výběru, tak i pojetí výkladu po stránce metodické. Z těchto Beiserových řádků je zřejmé, že jde o úvodní učebnici, nechceme-li se dovolávat přímo vlastního obsahu knihy.
22) o«1 . Časový interval mezi uvolněním štěpného
neutronu jeho pozdějším pohlcením méně než jedna milisekunda (0,001 s). Střední účinný průřez štěpení tedy 3,9 barnu, kdežto účinný průřez
absorpce 0,7 2,8 3,5 barnu, takže jen přibližně polovina pomalých neutronů
zachycených uranu způsobuje štěpení.
Výkon řetězové reakce třeba řídit. provádí pomocí tyčí vyrobených mate
riálu, jako kadmium nebo bor, který hodně absorbuje pomalé neutrony; jsou-li
tyto tyče vloženy reaktoru, výkon reakce rychle klesá. Tyto neutrony
se při srážkách jádry moderátoru zpomalí energie několika MeV energii menší
než eV, pak vyvolávají další štěpení.Jaderné reakce
méně vodík, jehož protonová jádra mají hmoty téměř stejné jako neutrony, snadno
zachycuje neutrony, čímž vznikají deuterony:
(24. Složka 99,3 izotopu 92U 238má účinný průřez pro zářivý
záchyt pomalého neutronu 2,8 barnu, proto střední účinný průřez uranu 0,993 2,8
neboli 2,8 barnu. Energie uvolněná jaderným
reaktorem projevuje jako teplo lze odvést vhodným kapalným nebo plynným
chladivém, které cirkuluje vnitřkem reáktoru.23) 92U 235 92U236* 92U236 y
je 101 barn, proto průměrné uranové jádro účinný průřez pro tuto reakci
0,007.
Skutečná činnost reaktoru začíná tehdy, když pohromadě dostatečně velké
množství štěpného materiálu přítomnosti moderátoru.
24.101 neboli 0,7 barnu. Jelikož každé štěpení 92U 235 uvolňuje
v průměru 2,5 neutronu, nesmí při jednom štěpení ztratit více než 0,5 neutronu,
má-li nastat neuhasínající řetězová reakce. Takové trans-
580
. Jeden nahodilý neutron
(třeba kosmického záření nebo samovolného štěpení) dopadá jádro 92U 235
a způsobuje jeho rozštěpení uvolněním dvou nebo tří dalších neutronů. Účinný průřez 92U 235 pro zářivý
(radiační) záchyt neutronu
(24.
Účinný průřez 92U 235 pro štěpení pomalými neutrony 550 barnů, takže
„průměrné“ jádro přírodního uranu, který skládá 0,7% izotopu 92U235, má
účinný průřez štěpení 0,007 550 neboli 3,9 barnu.9 Transuranové prvky
Prvky atomovým číslem větším než (uran) mají tak krátké poločasy rozpadu, že
kdyby byly utvořily při vzniku vesmíru, dávno již rozpadly. První reaktor používal jako moderátor uhlíku ve
formě grafitu, poněvadž grafit byl snáze dostupný potřebném množství než těžká
voda protože 6C12 také jen malý účinný průřez pro záchyt neutronu.
Deuterony reagují neutrony menší pravděpodobností, tak těžká voda, jejíž
molekuly obsahují atomy deuteria místo obyčejných vodíkových atomů, poskytuje
pro moderátor vhodný materiál
