NÜKLEER REAKSİYONLAR

Benzer belgeler
ALFA BOZUNUMU MEHMET YÜKSEL ÇÜ FBE FİZİK ABD ADANA-2010

Fizik 101: Ders 14 Ajanda

İş, Enerji ve Güç Test Çözümleri. Test 1 Çözümleri 4. F = 20 N

4.DENEY . EYLEMSİZLİK MOMENTİ

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü-Fizik Bölümü

İtme ve Çizgisel Momentum. Test 1 in Çözümleri

Çizgisel ve Açısal Momentum. Test 1 in Çözümleri. 4. Cisme uygulanan itme, hareketine ters yönlü olduğundan işareti ( ) alınır.

11. SINIF KONU ANLATIMLI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 6. Konu ENERJİ VE HAREKET ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ

PARÇACIKLAR SISTEMLERİNİN DİNAMİĞİ

UYGULAMALI DİFERANSİYEL DENKLEMLER

11. SINIF SORU BANKASI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 7. Konu İTME VE ÇİZGİSEL MOMENTUM TEST ÇÖZÜMLERİ

Soru No Puan Program Çıktısı 1,3,10 1,3,10 1,3,10

İş, Enerji ve Güç Test Çözümleri. Test 1'in Çözümleri 4. F = 20 N

AĞIRLIK MERKEZİ. G G G G Kare levha dairesel levha çubuk silindir

İtme ve Momentum. c) Cis min B nok ta sın da ki mo men tu mu, P B

ELASTİK DALGA YAYINIMI

MODEL SORU - 1 DEKİ SORULARIN ÇÖZÜMLERİ

İŞ-GÜÇ-ENERJİ 1.İŞ 2.GÜÇ 3.ENERJİ. = (ortalama güç) P = F.V (Anlık Güç)

Magnetic Materials. 3. Ders: Paramanyetizma. Numan Akdoğan.

ELASTİK DALGA TEORİSİ

Yatay bir düzlemde açılan bir yuvada düşey durumda bulunan bir çubuk bilinmeyen bir açısal hızı ile döndürülmeye başlıyor.

Boşlukta Dalga Fonksiyonlarının Normalleştirilmesi

2012-TÜBİTAK ULUSAL FİZİK OLİMPİYATLARI 2.AŞAMA ÇÖZÜMLERİ

Fizik 101: Ders 16. Konu: Katı cismin dönmesi

12. SINIF KONU ANLATIMLI

MAK TERMODİNAMİK BAHAR YARIYILI ARA SINAV-1

MADDESEL NOKTALARIN DİNAMİĞİ

STATİK MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN

- 1 - EYLÜL KAMPI SINAVI-2003

DRC ( ) = 2 x Paralelkenarın alanı 2a, üçgenin alanı a olsun. 5. x = 23 için, 3. ( ) + ( 548 ABC ) 7.

Düzlem Elektromanyetik Dalgalar

1.Seviye ITAP 14 Mart_2012 Sınavı. Termodinamik 1-İdeal Gaz Denklemi A) 276K B) 286K C) 296K D) 256K E) 246K

İTME VE MOMENTUM. 1. P i

Fizik 101: Ders 10 Ajanda

BÖLÜM 2 AKIŞKANLARIN STATİĞİ (HİDROSTATİK)

Madde ve Özkütle Test Çözümleri. Test 1'in Çözümleri. Madde X Y Z T. Bilgi. Molekülleri öteleme hareketi yapar. Kaptaki toplam sıvı kütlesi + + +

Işığın Tanecikli Özelliği. Test 1 in Çözümleri

TAM KLİMA TESİSATI DENEYİ

1. Hafta. İzotop : Proton sayısı aynı nötron sayısı farklı olan çekirdeklere izotop denir. ÖRNEK = oksijenin izotoplarıdır.

ADI: SOYADI: No: Sınıfı: A) Grubu. Tarih.../.../... ALDIĞI NOT:...

2. İKİ BOYUTLU MATEMATİKSEL MODELLER

ESM 309-Nükleer Mühendislik

Kuantum Fiziğine Giriş - Fotoeletrik Olay - Compton ve de Broglie. Test 1 in Çözümleri

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

diferansiyel hale getiren) bir integrasyon çarpanı olur? belirleyiniz, bu çarpanı kullanarak denklemin çözümünü bulunuz.

DENEY 3 ATWOOD MAKİNASI

9. BÖLÜM. Özel Tanımlı Fonksiyonlar ÇİFT VE TEK FONKSİYONLAR: ÖRNEK ÖRNEK ÇÖZÜM ÇÖZÜM. M A T E M A T İ K

Diferansiyel Denklemler I (M) Çalışma Soruları

Vektörler. Skaler büyüklükler. Vektörlerin 2 ve 3 boyutta gösterimi. Vektörel büyüklükler. 1. Şekil I de A vektörü gösterilmiştir.

Fizik 101: Ders 12 Ajanda. Problemler İş & Enerji Potansiyel Enerji, Kuvvet, Denge Güç

Kuantum Fiziğine Giriş - Fotoeletrik Olay - Compton ve de Broglie. Test 1 in Çözümleri. ve i m arttırır. Kesme ve doyma gerilimini değiştirmez.

İş Hareket doğrultusundaki kuvvet veya kuvvetlerin bileşkesi (Net Kuvvet) Kuvvet (net kuvvet) doğrultusunda cismin aldığı yol (yer değiştirme).

MADDESEL NOKTALARIN DİNAMİĞİ

PROF.DR. MURAT DEMİR AYDIN. ***Bu ders notları bir sonraki slaytta verilen kaynak kitaplardan alıntılar yapılarak hazırlanmıştır.

Momentum iletimi. Kuvvetin bileşenleri (Momentum akısının bileşenleri) x y z x p + t xx t xy t xz y t yx p + t yy t yz z t zx t zy p + t zz

İş, Enerji ve Güç. Test 1 in Çözümleri 3. A

Fizik 101: Ders 21 Gündem

ATOMUN YAPISI ATOMUN ÖZELLİKLERİ

BETONARME KOLON KESİTLERİNİN HESABI İÇİN YAPAY SİNİR AĞLARI İLE GELİŞTİRİLEN YENİ FORMÜLLER

SİSTEMLERİN DİNAMİĞİ. m 1 m 1

ELEKTRİKSEL POTANSİYEL

3. HAFTA DERS NOTLARI İKTİSADİ MATEMATİK MİKRO EKONOMİK YAKLAŞIM. Yazan SAYIN SAN

TÜM DERSLERDE VİZE SINAVI İÇİN VERİLEN ÇALIŞMA SORULARI DA FİNALE DAHİLDİR

UBT Foton Algılayıcıları Ara Sınav Cevap Anahtarı Tarih: 22 Nisan 2015 Süre: 90 dk. İsim:

4. Ünite 1. Konu İş, Enerji ve Güç A nın Yanıtları

Taşkın, Çetin, Abdullayeva

BTÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE LABORATUVARI DERSİ

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

Fizik 101: Ders 3 Ajanda

BİYOLOJİK MOLEKÜLLERDEKİ

11. SINIF SORU BANKASI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 1. Konu VEKTÖRLER TEST ÇÖZÜMLERİ

NÜKLEER REAKSİYONLAR II

Fizik 103 Ders 9 Dönme, Tork Moment, Statik Denge

Vücut Kütle Merkezi Konumu Hesabı

Mil li Eği tim Ba kan lı ğı Ta lim ve Ter bi ye Ku ru lu Baş kan lı ğı nın ta rih ve 121 sa yı lı ka ra rı ile ka bul edi len ve

ÜNİTE. MATEMATİK-1 Prof.Dr.Murat ÖZDEMİR İÇİNDEKİLER HEDEFLER GRAFİK ÇİZİMİ. Simetri ve Asimtot Bir Fonksiyonun Grafiği

İÇİNDEKİLER xiii İÇİNDEKİLER LİSTESİ BÖLÜM 1 ÖLÇME VE BİRİM SİSTEMLERİ

XIV. ULUSAL FİZİK OLİMPİYATI-2006 BİRİNCİ AŞAMA SINAVI

11. SINIF SORU BANKASI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 1. Konu VEKTÖRLER TEST ÇÖZÜMLERİ

BÖLÜM VIII SERİ VE PARALEL REZONANS

BÖLÜM 4: MADDESEL NOKTANIN KİNETİĞİ: İMPULS ve MOMENTUM

Fen ve Mühendislik Bilimleri için Fizik

- 1 - VIII. ULUSAL FİZİK OLİMPİYATI ÜÇÜNCÜ AŞAMA SINAVI v dir. Buna göre balıkçı A' dan B 'ye en kısa olarak ne kadar

İş, Enerji ve Güç. Test 1 in Çözümleri 3. A

7. Sınıf Fen ve Teknoloji. KONU: Enerji

MONTE CARLO. Prof. Dr. Niyazi MERİÇ. Ankara Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsü Enstitü Müdürü

BÖLÜM 4: M-N-V 4.1. İZOSTATİK SİSTEMLER. Yapıda döşeme üzerinde bulunan sabit ve hareketli yükleri kolonlara aktaran yapı elemanı olan kiriş,

Fen ve Mühendislik Bilimleri için Fizik

Bölümün İçeriği ve Amacı:

LYS GENEL KATILIMLI TÜRKİYE GENELİ ONLİNE DENEME SINAVI

RİJİT CİSMİN DÜZLEMSEL KİNETİĞİ: ENERJİNİN KORUNUMU

Alfalar: M Q. . -e F x Q. 12. Hafta. Yüklü parçacıkların ve fotonların madde ile etkileşimi

TEMEL KAVRAMLAR VE BİRİMLER

TÜREV TANIMI TÜREV ALMA KURALLARI FEN LĠSESĠ ÖĞRETĠM PROGRAMINA GÖRE DERS ANLATIM FÖYÜ 1

HIZ ve İVME AMAÇ: Yer-çekimi ivmesini ölçmek Sürtünmesiz eğik düzlemde hız-zaman ilişkisini incelemek BİLİNMESİ GEREKEN KAVRAMLAR:

LYS Matemat k Deneme Sınavı

[ 1, 1] alınırsa bu fonksiyon birebir ve örten olur. Bu fonksiyonun tersine arkkosinüs. f 1 (x) = sin 1 (x), 1 x 1

Yıldızlardan Yıldızsılara. Test 1 in Çözümleri

3.2. Euler Yüksek Mertebeden Değişken Katsayılı Diferansiyel Denklemi

Transkript:

NÜLEER REASİONLAR

Polonudan çıkan parçacıklarının enerjisi 7,68 e dir. ukarıda erilen reaksionun gerçekleşe oranı /5000 dir. ani 5000 heludan sadece biri reaksiona uğraakta diğerleri a çarpışadan saçılakta ea etkileşee uğraadan geçektedirler. Reaksionun gerçekleşip gerçekleşediği dedektörler aracılığıla anlaşılaktadır. Bu deneler için gaz ea kabarcık odacıkları kullanılıştır. Heluun geçtiği ol bounca kabarcıklar oluşaktadır. Benzer şekilde reaksionda oluşan Oksijen geri tepekte e geri teperken etrafında kabarcıklar oluşturaktadır. Saçılan parçacığın ı oksa H i olduğu ise oentu e enerji korunuundan anlaşılaktadır.

93 ılına kadar apılan denelerde doğal parçacık kanakları ( 4 Po gibi) kullanılıştır. 93 de ise ilk kez Cockcroft Walton isili iki fizikçi ilk hızlandırıcıı apışlardır. Bu hızlandırıcıda proton 500 e ertebesine kadar hızlandırılabilektedi. Bu fizikçiler bu saede 7 Li + H 4 He + 4 He 7 Li(p, ) 4 He reaksionunu gerçekleştirişlerdir. 930 ılında Bother e Becker 9 Be(, ) 3 C reaksionunu gerçekleştirdiklerini sanışlar. Daha sonra korunu asalarına göre apılan hesaplaaların sonucu bu reaksionla uuşaıştır. 93 de Chadwick bu reaksionda çıkan parçacığın foton değil kütleli bir parçacık olası gerektiğini sölüor e ükü oladığı için de nötron olarak adlandırıor.

Bu sonuca göre de reaksionunun 9 Be(, n) C şeklinde olası gerektiğini doğruluor. Bölece nötron keşfedilior. Nükleer fizik, parçacık fiziğinden hedef üzerine gönderilen parçacığın enerjisinin büüklüğüne göre arılır : > 0 e ise Parçacık Fiziği <0 e ise nükleer fizik. Bir gözle apılırken bir parçacık (kütleli ea kütlesiz) deeti incelenecek ato üzerine gönderilir. Saçılan ea reaksion sonucu oluşan parçacık dedektörlerle incelenerek oluşan reaksion anlaşılaa çalışılır. Parçacığın enerjisi arttıkça addenin daha derinliklerine inilebilir.

İNEATİ =0, erinin hızı e kütlesi, anne çekirdeğin hızı e kütlesi, aınlanan parçacığın hızı e kütlesi, ürün çekirdeğin hızı e kütlesi Enerjinin korunuu : E i =E s E i = + c + + c E s = + c + + c Bir reksionun Q değeri Q= + ( + )=( + )c ( + )c (* denklei)

İNEATİ oentuun orunuu: = cos+ cos önünde 0 = sin sin önünde Bunları biraz düzenleeli: cos= cos sin = sin arelerini alır toplar e ½ ile çarparsak: ½ + ½ cos =½ olduğunu kullanırsak : + cos = ( ** denklei) ½ = = ( / ) ½ = ( ) ½ Benzer şekilde = ( ) ½

İNEATİ Bunları ukarıdaki denklede (**) erine azarsak + ( ) ½ cos = Buradan i çekersek : = / + / ( ) ½ cos / buluruz. Bunu da Q (* denklei) ifadesinde erine azarsak : Q = ( / ) + ( / +) ( ) ½ cos / buluruz. Bu denkle cinsinden çözülürse a a b bulunur. Enerji negatif olaaacağı için de a a b alınır. Burada a cos e b ( ) Q

ÜTLE EREZİ SİSTEİ Bu olaı kütle erkezi sisteinden inceleek işleri daha da kolalaştırır. Daha doğrusu burada hesap apak çok daha koladır. ütle erkezi sistei topla oentuun sıfır olduğu sistedir : P T P P 0 =0 Laboratuar sistei ütle erkezi sistei

ÜTLE EREZİ SİSTEİ Laboratuar sisteine göre hareketin doğrultusuna bağılılığı ardır. ütle erkezi sisteinin ise topla oentu sıfır olduğu için herhangi bir doğrultua bağılılığı oktur. ani ile saçıla düzgün bir dağılı gösterir. Düzgün dağılıdan kasıt her öndeki dağılı olasılığının eşit olası deektir. Laboratuar sisteine göre kütle erkezinin hızı : n ütle erkezine göre erinin hızı ise :

ÜTLE EREZİ SİSTEİ Hedef çekirdeğin hızı ise : inetik enerjilere gelince : Çarpışadan sonra olalıdır. Buradan bulunur. ) ( i 0 P top

Ürün e aınlanan parçacığın kinetik enerjilerise : Q değeri anı zaanda kütleler arasındaki fark olduğu için referans kafeslerinden bağısızdır. ÜTLE EREZİ SİSTEİ ) ( s Q Q s i i s s s Q Q

ÜTLE EREZİ SİSTEİ Daha önce buluştuk. aresini alıp düzenlersek )] ( [ Q Bu iki denkleden görülebileceği ürün çekirdeğin e çıkan parçacığın kinetik enerjileri eri parçacığının kinetik enerjisine bağlıdır. Gerie kalan teriler sabittir. Bu nedenle kinetik enerjiler e bağlı olarak tek bir şekilde palaşılabilir. )] ( [ Q

LAB. SİSTEİNE GERİ DÖNÜŞ Reaksion paraetrelerini kütle erkezi sisteinde hesapladıktan sonra laboratuar sisteine geri döneliiz. Daha önce bulduğuuz denkleleri kullanarak kinetik enerji e hızların laboratuar sisteine dönüşüü apılabilir. Aa bir dönüşüe daha ihtiacıız ar, bu da açı dönüşüüdür. Açı dönüşüleri: sin Bu eşitlikler oranından tan cos cos cos sin sin sin cos

= ütle erkezinin lab.daki hızı nin kütle erk. sist. hızı. Şidi ı bilinen paraetreler (,Q,, s) cinsinden hesaplaalı. e denklelerinden )] ( [ Q / )] ( ) ( [ Q i s s P ) ( ) ( i s ) ( ) ( () () (3)

e 3 denkleini de erine azıp ı hesaplarsak: / [ ] ( ) Q ( ) buluruz. bu bağıntıdan hesaplanır e açı ifadesinde erine azılır. ütle erkezi sisteindeki açı bilinince lab. sisteinde açının ne olacağı bulunuş olur. Dolaısıla lab. sisteinde dedektörü neree koacağıızı da hesaplaış oluruz. tan sin cos Açı ifadesi denkleile eriliordu. Bu ifadede =0 alınırsa = olur. ı sıfır apabilek için a, ea sıfır olalı a da ı büüteliiz., e sıfır olaaacağına göre i büüteliiz. için 0. i büütek için de i büüteliiz. ani hedef olarak ağır çekirdekler kullanalıız.

Şidi de = için ne olacağına bakalı: tan sin cos sin cos tan Buradan da = olduğu görülür. = şartı benzer kütleli parçacıkların saçılasında sağlanır. Örneğin nötron-proton elastik saçılasında(q=0 olur) hesaplanırsa = n / p olur.

EŞİ ENERJİSİ Şidi de bir endoterik reaksionda eşik enerjisinin ne olası gerektiğini hesaplaalı. Eşik Enerjisi endoterik bir reaksionun olabilesi için gelen parçacığın sahip olası gereken iniu kinetik enerji iktarıdır. Dolaısıla Q olalıdır. ilk ind şeklinde indirgeniş kütle tanılarsak buluruz. ind Q

Şidi de bu reaksionun olabilesi için in ne olası gerektiğine bakalı: in değerine eşik enerjisi denir. Bu enerji reaksionun olabilesi için gerekli iniu enerji iktarıdır. Q Q Q ) ( in

ETİN TESİR ESİTİ Etkin Tesir esiti= Bir parçacık hedef çekirdeklere çarptığında nükleer reaksionun oluşa olasılığıdır. Şidi bunun nasıl hesaplanacağına bakalı: Şekildeki gibi kalınlığı d(ato ertebesinde) e üze alanı S olan bir hedefiiz( çekirdeklerinden oluşan) olsun e bu üze üzerine akısı I olan parçacıkları gönderilsin.

I= hüze şiddeti= parçacık saısı/alan Biri hacideki çekirdek saısı n=topla çekirdek saısı/haci S üze alanındaki topla çekirdek saısı N T =Snd olur. Eğer her bir çekirdeğin etkin alanı ise topla etkin alan T ES =Sn d olur. nın boutu uzunluk dir. Genellikle biri olarak barn kullanılır : barn = 0 4 c dir. Bağıl etkin alan topla etkin alanın topla üzee oranı olup T BS =n d Akıdaki değişiklik ise di=i nd di/i= nd I=I 0 e n Şiddet parçacık saısıla orantılı olduğundan akı için olan ifade parçacık saısı için de geçerli olur. Bu duruda N=N 0 e n azabiliriz. N 0 ise gelen huzenin biri alanındaki parçacık saısı,n ise kalınlığındaki hedefin biri alanından etkileşeden geçen parçacık saısıdır.

Şidi de şeklinde akroskopik etkin kesit tanılaalı: =n nın boutu /uzunluk boutundadır. (n nin boutu /uzunluk 3 e nın boutu uzunluk olduğundan) Eğer çok küçük ise e =() azılabilir. Buradan N=N 0 ( ) olur. Buradan da dn=n 0 N= N 0 = N 0 n buluruz. dn, kalınlığından geçerken soğurulan parçacık saısıdır.

ORTALAA SERBEST OL Parçacıkların bir hedef içerisinde etkileşeden gidebilecekleri oldur. Ortalaa ol N 0 0 dn N 0 Buradan ortalaa ol N 0 0 N e 0 şeklinde tanılanır. N=N 0 e n d n olarak bulunur. N e Görüldüğü gibi ortalaa ol biri hacideki çekirdek saısı e etkin tesir kesitile ters orantılıdır. dn 0 d

REASİON HIZI Biri zaanda gerçekleşen nükleer reaksion saısıdır. Reaksion saısı zaan Biri zaanda biri alandan geçen parçacık saısına akı denir. Akı =n ile erilir. Burada n gelen deetin biri hacinde bulunan parçacık saısı e ise parçacıkların hızıdır. nin boutu (/L 3 )*(L/T)=/(L T) dir. Biri hacinde n tane parçacık olan e hızıla hareket eden bir parçacık deeti kalınlığı, üze alanı S e etkin kesiti e biri hacinde n parçacık bulunan bir hedef üzerine geldiğinde reaksion hızı, RH=(n )(ns) = N = ile erilir. N=nS =n hedefteki topla çekirdek saısıdır. =S olak üzere hedefin hacidir.

Anı e parçacığından bir çok reaksion olası ükündür. Buna reaksionun kanalları denir. Her bir kanal için bir etkin kesit tanılanabilir. Topla etkin kesit ise her bir kanalın etkin kesitlerinin toplaına eşittir. + + + + 3 + 4 : : T = + + 3 + 4 +... Anı hedef farklı parçacıklara farklı etkin kesit gösterir. Farklı kanallardaki reaksionların etkin kesitleri de farklıdır. Değişik kanallardaki reaksionları algılaak için her öne dedektör erleştirilir.

DİFERANSİEL TESİR ESİTİ Biri açı başına etkin kesit (, ) ile erilir. Burada d sin dd d d dir. Topla tesir kesiti ise şu şekildedir: d d T d sindd d d Endoterik reaksionlarda tesir kesiti eşik enerjisinin altında sıfırdır. Tesir kesiti parçacıkların üklerine de bağlıdır. üksüz parçacıklar için etkin tesir kesiti in fonksionu olarak şekildeki gibidir.

Buradaki rezonans olaı bazı enerji değerlerinin reaksion için tercih edildiğini gösterir. Reaksionda hızı düşük parçacıklar kullanıldığında etkin kesit artaktadır. Bunun nedeni parçacığın hızı azaldığında hedef atoların akınında daha fazla zaan geçiresidir. Dolaısıla olur. Burada parçacığın hızıdır.

üklü parçacıklar için Coulob potansiel enerjisi bazı durularda 0 30e ertebesinde olaktadır. Eğer gelen parçacık üklü e kinetik enerjisi <0 e ise klasik olarak parçacığın Coulob potansielini aşıp reaksion oluşturası ikansızdır. Aa kuantu ekaniğine göre tünellee ile reaksionun ola ihtiali ardır. üklü parçacıklar için nın göre değişii şekildeki gibidir. Grafik H ( 3 d n He e reaksionları içindir., ) 3 4 H ( d, n He ) Bu reaksionlarda rezonans tepeleri oktur aa bir başka reaksion için olabilir.

Bazı füson reaksionları için tesir kesiti