Ученые описали поведение осколков деления ядра атома

Физико-математическую модель, которая описывает динамику частиц при делении атомного ядра, разработали ученые Томского политехнического университета и Объединенного института ядерных исследований.

Разработка поможет управлять процессами в атомных электростанциях и ядерной медицине, считают авторы. Исследование поддержано грантом РНФ, его результаты опубликованы в Physical Review C.

В процессе деления атомное ядро последовательно проходит несколько стадий и меняет свою форму. Сначала это «шар» или «эллипсоид», затем ядро принимает форму «гантели», в момент разрыва образуются два осколка.

Делящееся ядро атома с четным количеством протонов и нейтронов изначально находится в состоянии с нулевым полным моментом импульса («нулевым спином»). Тем не менее, после деления его осколки начинают вращаться, приобретая моменты импульса от 0 до 10.

Ученые разработали модель, которая позволяет квантово-механически описать формирование моментов импульса осколков за счет угловых колебаний, возникающих в делящемся ядре перед разрывом.

«Деление ядра может происходить различными способами, и в результате получаются не какие-либо два определенных осколка, а возникает большое количество разнообразных пар. Предложенная нами квантово-механическая модель помогает определить вероятность образования осколков той или иной массы и заряда и рассчитать распределения величин их моментов импульса», — рассказал руководитель проекта, профессор отделения математики и математической физики Инженерной школы ядерных технологий Томского политеха Николай Антоненко.