Избранные научные труды

Бор Нильс Хенрик Давид

8·10

⁵

·10

^{– 27}

·6·10

^{– 3}

·6,06·10

^{– 23}

/238

~

~

80 отсчётов в минуту,

(77)

что недостаточно для обнаружения. Следовательно, пока у нас нет возможности проверить теоретическую оценку сечения.

³⁸ W. Воthe, W. Gentner. Zs. f. Phys., 1939, 112, 45.

³⁹ R. В. Roberts, R. С. Moyer, L. R. Hafstad. Phys. Rev., 1939, 55, 417.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подробное объяснение, которое мы можем дать на основе капельной модели ядра не только самой возможности

деления, но также зависимости сечения деления от энергии и изменению критической энергии от ядра к ядру, в своих главных чертах, по-видимому, подтверждается сравнением данных наблюдений с теоретическими предсказаниями, которое было проведено выше. На нынешнем этапе развития теории ядра мы не можем точно предсказывать такие величины, как плотность ядерных уровней или отношение энергии поверхностного натяжения к электростатической энергии в ядре; однако, если удовлетвориться возможностью иметь для них приближённые оценки на основе наблюдений, как мы делали это здесь, то многие другие детали вполне разумно согласуются между собой, давая удовлетворительную картину механизма ядерного деления.

Копенгагенский университет, Дания, и

Институт перспективных исследований

Принстон, Нью-Джерси

Принстонский университет,

Принстон, Нью-Джерси

Поступила 28 июня 1939 г.

62 ДЕЛЕНИЕ ПРОТАКТИНИЯ ^*

(Совместно с Дж. А. Уилером)

^*The Fission of Protactinium (With J. A. Wheeler). Phys. Rev., 1939, 56, 1065, 1066.

Недавно Гроссе, Бут и Даннинг ¹ установили, что деление протактиния можно вызвать нейтронами с энергией меньше 2 Мэв, но не тепловыми нейтронами. В этой связи нам хотелось бы заметить, что это важное открытие, по-видимому, очень хорошо согласуется с теоретическими представлениями о механизме деления, развитыми в нашей недавней работе ². Эта теория основывается на предположении о том, что деление, как и другие ядерные превращения, вызванные столкновениями с частицами или -квантами, происходит в две стадии. Первой стадией является образование составного ядра, в котором энергия временно распределяется между различными степенями свободы подобно тому, как это имеет место при нагревании. Во второй стадии процесса значительная часть этой энергии переходит в потенциальную энергию деформации составного ядра, что приводит к его распаду. В результате вероятность деления при попадании в ядро нейтрона данной энергии зависит от разности между критической энергией E_f такой (нестабильной) деформации и энергией возбуждения составного ядра, определяемой энергией связи W_n дополнительного нейтрона. Произведённое в нашей статье рассмотрение даёт для этих величин оценки, которые приведены в табл. I.

¹ A. V. Grоsse, E. T. Вооth, J. R. Dunning. Phys. Rev., 1939, 56, 382.

² N. Bohr, J. A. Wheeler. Phys. Rev., 1939, 56, 426. (Статья 61)

На основании таблицы можно ожидать (и это подтверждается наблюдениями Гроссе, Бута и Даннинга), что деление протактиния должно происходить легче, чем тория, но с меньшей вероятностью, чем изотопа U²³⁵, который в соответствии с нашей теорией и является основной причиной большой вероятности деления урана тепловыми нейтронами. Хотя для подобных качественных заключений точность оценки E_f– W_n, по видимому, вполне достаточна, она вряд ли даёт основания исключить возможность деления протактиния тепловыми нейтронами. Во всяком случае, вероятность такого процесса должна быть намного меньше, чем в случае урана. Точное определение пороговой энергии для деления протактиния нейтронами, разумеется, очень важно. По-видимому, легче всего это сделать путём сравнения вероятностей деления протактиния, урана и тория быстрыми нейтронами точно определённой энергии. Для двух последних элементов подобное сравнение обеспечивают эксперименты Ладенбурга, Каннера, Баршала и ван Воориса ²; это обсуждается в разделе IVB нашей работы ² (см. особенно рис. 6).

³ R. Ladеnburg, М. Н. Canner, Н. Н. Ваrshаll, С. С. van Vооrhis. Phys. Rev., 1939, 56, 168.

Таблица I

Оценка

разностей между критической

энергией E_f (нестабильной) деформации

и энергией связи W_n

добавочного нейтрона (в Мэв)

Составное

ядро

E

_f

W

_n

E

_f

– W

_n

₉₂

U

²³⁵

5,0

5,4

– 0,4

₉₂

U

²³⁶

5,3

6,4

– 1,1

₉₁

Pa

²³²

5,5

5,4

^*

+0,1

₉₂

U

²³⁹

5,9

5,2

+0,7

₉₀

Th

²³³

6,9

5,2

+1,7

₉₀

Th

²³¹

6,5

5,3

+1,2

^* К сожалению, вместо этого числа в табл. III нашей работы ² ошибочно помещено значение 6,4 Мэв. Однако ясно, что случай ₉₁Ра²³² имеет аналогию не с ₉₂U²³⁶, а с ₉₂U²³⁵, в котором удаление нейтрона от изотопа с нечётным числом нейтронов приводит к изотопу с чётным числом нейтронов. (В табл. III статьи 61 в настоящем издании дано исправленное значение. — Прим. ред.)

Институт теоретической физики,

Копенгаген, Дания,

Палмеровская физическая лаборатория,

Принстонский университет,

Принстон, Нью-Джерси

Поступила 20 октября 1939 г.

1940

63 РАССЕЯНИЕ И ТОРМОЖЕНИЕ ОСКОЛКОВ ДЕЛЕНИЯ ^*

^*Scattering and Stopping of Fission Fragments. Phys. Rev., 1940, 58, 654, 655.

Снимки треков осколков деления урана в газах, полученные Брострёмом, Боггилдом и Лауритсеном ¹ с помощью камеры Вильсона, обнаружили ряд интересных различий между этими треками и треками протонов и -частиц. Эти различия, как нетрудно показать, обусловлены сравнительно большими зарядом и массой осколков деления; это значит, что столкновения с ядрами играют много большую роль в этом явлении, чем в случае лёгких частиц.

¹ K. J. Brostrtom, J. K. Boggild, T. Lauritsen. Phys. Rev., 1940, 58, 651.

Для таких частиц, как протоны и -частицы, рассеяние на значительные углы при столкновениях с ядрами сравнительно редко, и практически всё торможение обусловлено взаимодействием между этими частицами и электронами атомов газа. В случае осколков деления не только возникают ответвления треков вследствие лобовых столкновений с ядрами, что является скорее правилом, чем исключением; эффект рассеяния и торможения при более периферических столкновениях ясно можно видеть в нерегулярных постепенных изгибах треков, так же как и в специфической форме кривой, выражающей зависимость пробега от скорости. Кроме того, вклад электронов в торможение сильно уменьшен за счёт того факта, что осколки деления за время их полного пробега будут уносить с собой большое число связанных электронов, которые при отсутствии существенного влияния ядерных столкновений будут нейтрализовать большую часть эффективного заряда осколков при столкновениях с электронами.