Какая из приведённых ядерных реакций может быть использована для получения цепной реакции?

Решение:

Цепная ядерная реакция возникает, когда нейтроны, испускаемые в результате деления ядра, вызывают деление других ядер. Для возникновения цепной реакции необходимо, чтобы в ходе реакции испускалось достаточное количество нейтронов, способных вызвать дальнейшие деления.

Рассмотрим предложенные реакции:

• Реакция 1: \( ^{243}\text{Cm} + ^{1}_{0}\text{n} \rightarrow ^{108}_{42}\text{Mo} + ^{132}_{52}\text{Xe} + 4^{1}_{0}\text{n} \)
• В этой реакции исходное ядро (Курий, Cm) поглощает нейтрон и делится, образуя два новых ядра (Молибден, Mo и Ксенон, Xe) и испуская 4 новых нейтрона. Так как испускается больше нейтронов, чем поглощается (4 > 1), эта реакция может быть использована для поддержания цепной реакции.
• Реакция 2: \( ^{243}\text{Cm} \rightarrow ^{102}_{43}\text{Tc} + ^{141}_{51}\text{I} \)
• Эта реакция представляет собой спонтанное деление или распад ядра Курия без поглощения внешнего нейтрона и без испускания нейтронов, необходимых для цепной реакции.
• Реакция 3: \( ^{227}_{90}\text{Th} + ^{1}_{0}\text{n} \rightarrow ^{129}_{53}\text{I} + ^{99}_{37}\text{Nb} \)
• В этой реакции ядро Тория (Th) поглощает нейтрон и делится на два ядра (Йод, I и Ниобий, Nb), но не испускает новых нейтронов, необходимых для продолжения цепной реакции.

Таким образом, только первая реакция соответствует условиям для возникновения цепной ядерной реакции.

Ответ: $$^{243}\(\text{Cm}\) + ^{1}_{0}\(\text{n}\) \(\rightarrow\) ^{108}_{42}\(\text{Mo}\) + ^{132}_{52}\(\text{Xe}\) + 4^{1}_{0}\(\text{n}\)