146715. lajstromszámú szabadalom • Eljárás atommaghasadási láncreakciók foganatosítására
2 146.715 keszthető meg. Bizonyos körülmények között a posigravisomok és negasomok számának változtatása nélkül a kristályhatároló felületek különféle elrendezésével e kristalymodell izomer alakjai is megadhatók. Ha a fentiekben említett szabályok szerinti magmodelleket a mind ez ideig hasíthatóként már felismert izotópokra megszerkesztjük, oly kristályalakzatokhoz jutunk, amelyek egy irányban valamennyien három cellaréteggel és a másik irányban valamennyien öt cellaréteggel rendelkeznek, végül a harmadik irányban a rétegek száma uránium 235 esetében 10, tórium 232 esetében ugyancsak 10, uránium 238, plutónium 239 és curium 242 esetében pedig 11. Bizmut esetében az egyik irányban ugyancsak három, a másik irányban öt és végül a harmadik irányban kilenc réteget kapunk. Az atommaghasadási láncreakcióknak neutronütközés, beeső sugárzás vagy önmagában ismert, más módon való foganatosítására alkalmas találmány szerinti eljárást az jellemzi, hogy ismert hasító izotópok helyett vagy ezekkel együtt oly természetes stabil izotópokat vagy stabil izotópokból kapott mesterséges instabil izotópokat hasítunk, amelyeknek magja első1 megközelítésre kubikus térközpontos rácscellákból felépített, az egyik kiterjedés irányában rácscellákból álló legalább kilenc réteggel bíró, kocka- vagy oktaéder lapokkal határolt kristályalakként ábrázolhatók és ennek határoló felületei mindenkor rácscellák sarokpontjaiba esnek, a • rácscellák valamennyi sarokpontját pedig posigravisomok és valamennyi rácscella középpontját negasomok foglalják el. A maghasadás folyamatát a továbbiakban a rajzokkal kapcsolatban részletesebben ismertetjük. A rajzon: Az, 1. ábra uránium-235 mag kristálymodellje. A 2. és 3. -ábra ezt a magot hasított állapotban tünteti fel. A 4. ábra szamárium-144 mag modellje. Az 1—3. ábrák alapján az uránium-235 izotópnak neutronokkal való bombázása, mint a legismertebb eset, a következőképpen alakul: Az 1. ábrán az uránium-235 kristályos magtestét tüntettük fel, amikor is a fekete pontok posigravisomokat, a kis körök pedig negasonaokat ábrázolnak. A magtest parallelepipedont alkot, amely (az 1. ábra baloldalán megjelölt) tizenegy posigravisomrétegből és ezzel váltakozó (az 1. ábra jobboldalán megjelölt) tíz negasomrétegből áll. Ezt a parallelepipedont sarkain egyenként öt posigravisomot tartalmazó hat A oktaéderlap, továbbá hat posigravisotmmal ellátott B lap, valamint három posigravisom által megszállt C lap határolja. A belső cellarétegek mindegyikét 3-5 = 15 negasomot tartalmazó egy réteg és 4 • 6 = 24 posigravisom-felet tartalmazó két réteg alkotja. Ha a rétegeket a testnek arról a végéről kiindulva számoljuk meg, amelyen a csak hárotm posigraviisomot tartalmazó C oktaéder lap és a hat posigravisomot tartalmazó B lap helyezkedik el, úgy látható, hogy a központi réteget a hatodik posigravisomréteg alkotja és hogy a teljes kristály súlypontja nem e hatodik posigravisomrétegben van, hanem az ötödik negasomréteg felé tolódik el. A negasoimrétegek és a posigravisomrétegek közötti sűrűségkülönbségek miatt a kristály leggyengébb helye felé irányított központi lökés az ötödik és hatodik posigravisomréteg között hasadást okoz, Ha a lökést oly energiával és olyan helyen eszközöljük, hogy a rétegek még nem töredeznek darabokra, hanem, csak elválnak egymástól, úgy ennek az a következménye, hogy mindössze az ötödik réteg negasomjai párolognak el és 107, illetőleg 128 posigravisomi alkotta két kristálytöredék keletkezik, amelyek gamma- és bétaemisszió közben minimális energiaállapotba igyekeznek átmenni i(2. ábra). Általában azonban az ilyen lökések szilánkokkal, rétegroncsolódással és egyenetlen törési felületekkel járnak. A kis töredékek neutronok vagy alfarészecskék alakjában kilökődnek, a szabálytalanságok viszont élek és hasadékok alakjában jelentkeznek, amelyek, mint minden közönséges; törés alkalmával, a nagyobb és masszívabb darab javára, a kisebb darabnak viszont kárára érvényesülnek, úgyhogy két töredék közötti különbség a negyedik iiegasoimréteg mentén való széthasításkor a legnagyobb, amikor is 83, illetőleg 152 posigravisomos töredékek keletkeznek (3. ábra). Természetesen, ha a felcsapódó neutron lökési energiáját fokozzuk, nem kerülhető el, hogy a hatodik (és hetedik) negasomréteg mentén is ne keletkezzenek törések. Ezzel oly hasadási termékeket állítunk elő, amelyek nagyságban egymástól kevésbé különböznek, mint az előbbi hasadási termékek. Szélsőségesen nagy kinetikai energiák esetén végül a hatodik posigravisomrétegre irányított központi lökés, mindenesetre csak ritka esetiben, azzal a következménnyel járhat, hogy e hatodik réteg ezétroncsolódik és a mag majdnem egyenlő! nagy részekre esik szét, amint ez például 14 MeV neutronokkal való bombázáskor előfordul. Amint látható, a helyzet viszonylag egyszerűen áttekinthető és további magyarázatok nélkül a fentiekben említett kritériumok szerint más magokra, valamint más hasadási folyamatokra is átvihető, akár spontán, akár mesterségesen kiváltott hasadási folyamatokról van szó. Nevezetesen, a mind ez ideig ismertté vált jelenségek alapján lehetségessé válik a hasíthatóságnak oly esetekben való megjósolása is, amelyékben a hasíthatóságot mind ez ideig nem tekintették valószínűnek. így például a szamárium-144 izotópjának magja, amely stabil izotóp, csak a 4. ábrán vázlatosan feltüntetett kristály alakjában ábrázolható. Ez a mag is tizenegy posigravisomrétegből és tíz negasomrétegből áll, amelyeknek a kiterjedése azonban viszonylag valamivel kisebb. Ennek a magnak tehát viszonylag lassú neutronokkal való bombázáskor könnyebben hasíthatónak kell lennie, mint a mind ez ideig ismert hasítható magok. A neutronok becsapódásához szükséges minimális energia körülbelül három ötöde a hasonlóan felépített tórium-232 izotóp hasításához szükséges energiának. A hatáskeresztmetszet majdnem azonos, minthogy a szamárium-144 valamennyi négy lap bombázásakor mindenkor hasonló módon hasítható. Ha meggondoljuk, hogy a szaimárium-144 stabil és a természetes szamáriumnak körülbelül 3%-át alkotja, ha •meggondoljuk továbbá, hogy a szamárium a ritka földek körülbelül 7%-át teszi ki,
