Коли ядро ²³⁵U поглинає тепловий нейтрон і ділиться, енергія ділення ≈ 200 МеВ розподіляється між різними формами енергії. Розподіл є середнім для одного акт ділення, але конкретні значення можуть дещо коливатися.

Загальна енергія ділення

E_total ≈ 200 МеВ

Основні компоненти енергії

Компонента енергії Частка від E_total Орієнтовна енергія Опис
Кінетична енергія фрагментів ділення (ядра-щілини) 83% ≈ 165 МеВ Основна частина; фрагменти сильно розігнані
Нейтрони ділення 4–5% ≈ 6–7 МеВ ~2–3 нейтрони на поділ; швидкі нейтрони (~2 МеВ кожен)
γ-кванти ділення 3–4% ≈ 7 МеВ Випромінювання під час поділу та після збудженого стану
β-частинки (радіоактивні щілини) 3–4% ≈ 7–8 МеВ Енергія, що виділяється при бета-розпадах дочірніх ядер
γ-кванти β-розпаду 2–3% ≈ 6 МеВ Випромінювання після β-розпаду
Енергія нейтрино (ν̄_e) 5–6% ≈ 12 МеВ Втрачена енергія, не поглинається матеріалом реактора

Сума: 165 + 6 + 7 + 7 + 6 + 12 ≈ 203 МеВ (усереднено, у межах похибки)

Візуальна схема розподілу енергії

E_total ≈ 200 МеВ
┌─────────────────────────────┐
│ Фрагменти ділення (165 МеВ) │ 83%
├───────────────┬─────────────┤
│ Нейтрони      │ 6–7 МеВ     │ 3–4%
│ γ-кванти      │ 7 МеВ       │ 3–4%
│ β-частинки    │ 7–8 МеВ     │ 3–4%
│ γ β-розпаду   │ 6 МеВ       │ 2–3%
│ Нейтрино      │ 12 МеВ      │ 5–6%
└───────────────┴─────────────┘

Коментарі

  1. Кінетична енергія щілин
    • Поглинається теплоносієм реактора → перетворюється на тепло
    • Основне джерело енергії у ядерних електростанціях
  2. Нейтрони ділення
    • Використовуються для підтримки ланцюгової реакції
    • Частина енергії втрачається при тепловому гальмуванні
  3. Енергія нейтрино
    • Не поглинається матеріалом → «втрачена енергія»
  4. Випромінювання γ та β
    • Використовується при радіоактивному опромінюванні та охолодженні
    • Основне джерело енергії після відключення реактора (залишкова теплота)

Підсумок

  • ≈ 83% енергії → кінетична енергія щілин → тепло
  • ≈ 4–5% → нейтрони ділення
  • ≈ 7–8% → γ та β випромінювання
  • ≈ 5–6% → нейтрино (втрата)

Таким чином, майже вся енергія, окрім нейтрино, використовується для нагріву теплоносія у реакторі.

Розподіл енергії ділення ядра U-235

Кінетична енергія уламків
ділення		 166.2
Кінетична енергія
нейтронів ділення		 4.8
Енергія миттєвого
гамма-випромінення		 8.0
Енергія бета-випромінення в
результаті розпаду продуктів ділення		 7.0
Енергія гамма-випромінення
продуктів ділення		 7.2
Кінетична енергія антинейтрино 9.6

Розподіл енергії ділення 235 U тепловими нейтронами

Кінетична енергія уламків 167 МеВ
Миттєві нейтрони 5 МеВ
Електрони β – розпаду 5 МеВ
Антинейтрино β – розпаду 10 МеВ
Миттєве γ-випромінювання 7 МеВ
γ-Випромінювання продуктів розпаду 6 МеВ
Повна енергія ділення 200 МеВ

Дещо інше: