8 / 15
отсутствии электронов на орбите атома вероятность взаимодействия
γ
-излучения с ядрами значительно возрастает. Известно, что в 1 см
3
металлического урана содержится 4,73
∙
10
22
атомных ядер. Бронебой-
ные сердечники изготовляют спеканием мелкодисперсного порошка
металлического урана плотностью несколько большей (19,03 г/см
3
),
чем обычно приводят в справочниках (18,46. . . 18,75 г/см
3
). Ядерная
плотность такого урана на 1,5. . . 3,0% выше справочных значений.
Последовательный захват
γ
-квантов ядрами урана
235
U и
238
U ведет к
образованию составного ядра — того же ядра урана, но в возбужден-
ном состоянии. Как было отмечено ранее, при энергии возбуждения
2. . . 3МэВ возможно спонтанное деление урана с периодом полурас-
пада 0,3
∙
10
−
6
с, а при энергии около 6МэВ — распад составного ядра
по каналу деления за 1,1
∙
10
−
14
с [7].
Если аномально высокое давление будет создано механическим
способом, например, столкновением макроскопического объекта —
уранового снаряда с другим макроскопическим объектом — мише-
нью, то возможна деформация сильно вытянутого ядра урана. Любая
деформация ядра ведет к уменьшению периода полураспада. Однако
перевод ядра в возбужденное состояние также связан с деформаци-
ей формы ядра по сравнению c наиболее устойчивой — исходной. В
этом смысле эффект столкновения макрообъектов полностью эквива-
лентен переводу нуклидов, из которых состоят эти макрообъекты, в
возбужденные состояния. Чем больше отклонение формы ядра от ис-
ходной (и собственного квадрупольного электрического момента от
исходного максимального значения для изначально деформированных
ядер урана), тем меньше период полураспада. Таким образом, силь-
ная деформация ядра урана любым из возможных способов, включая
столкновение макрообъектов, ведет к уменьшению периода полурас-
пада даже при сохранении электронного облака, окружающего атом-
ное ядро. (Еще раз сравним периоды полураспада по отношению к
спонтанному делению урана:
10
16
лет и 0,3
∙
10
−
6
с). Если электронное
облако полностью или частично потеряно (при механическом воздей-
ствии), то период полураспада становится еще меньшим. В этом слу-
чае наблюдаются сразу две причины, снижающие период полураспада:
деформация ядра по отношению к наиболее устойчивому состоянию
и аномально высокое давление (1).
Ядерные реакции, инициированные механическими столкно-
вениями макрообъектов.
Нагрев до высоких температур, использо-
вание ускорительной техники, возможность создания высокого давле-
ние легко позволяют сблизить взаимодействующие частицы (из числа
адронов) и (или) ядра до расстояния действия ядерных сил, и тем са-
мым реализовать ядерную реакцию. Так, в современных установках
68
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2016. № 1