През 1940 г. съветските учени и Petrzhak Flerov открити спонтанно (спонтанно) разпад на уран и торий. Техните полуживот години. През 1939 г. немските учени Хан и Щрасман открил процеса на уран разпад, когато бомбардиран от неутрони. В тази форма на центъра елементи на периодичната таблица (пластир и барий). Този процес е започнал изучаването на ядрени реакции от нов тип - делене на тежки ядра от неутрони. Забележителна черта на делене на тежки ядра е, че то е съпроводено с отделянето на два - три неутрони, наречени делене неутрони. Тъй като средната атомното съотношение на броя на протоните и неутроните е равна на единица (), докато тежката (), след това получените фрагменти са претоварени неутрони и делене неутрони така разпределени. Получените фрагменти са радиоактивни и могат да бъдат подложени на серия от трансформации позитрон последвано от радиация. По този начин, процесът на преобразуване продължава делене фрагменти в ядрото по-стабилни елементи. Енергията на излъчваната неутроните варира от 0 до 7 MeV. Ядрен разпад е придружен от освобождението на голямо количество енергия, тъй като енергийната плътност на ядрата Средното тегло на 8.7 MeV, докато в тежки 7,6 MeV. Следователно, когато разделя на два фрагмента атоми трябва да стоят енергия 1.1 MeV на нуклон. Тя е създадена експериментално, че енергията, освободена при деленето на 200 MeV ядро уран. Вероятността се определя чрез ядрено делене неутронна енергия. Високоенергийни неутрони причиняват разпад почти всички ядра. Неутрони с по-малко енергия - тежки. Ядрата на уран и плутоний са разделени от неутрони от всяка енергия, но особено добре с бавни неутрони (топлинни) (с енергия ЕГ).
Делене верижна реакция
Изпускани в деленето на вторични неутрони (2.5 бройки на делене) може да доведе до нови делене събития, което прави възможно да се верижна реакция. Реакцията на верига на делене неутрони се характеризира с коефициент за умножение на К, който е равен на броя на неутроните в даден поколение на техния брой в предишното поколение. Предпоставка на реакция на делене верига. В долната реакция е невъзможно. Когато реакцията протича при постоянна брой неутрони (постоянна мощност излъчваната енергия). Това самоподдържаща реакция. Когато - успокояван отговор. умножение фактор зависи от естеството на ядрен материал, размера и формата на сърцевината. Минималната маса на ядрен материал, необходим за верижна реакция, наречена критично. За критична маса е 9 кг, радиуса на сферата уран е 4 cm.
Устройството за верига на ядрена бомба
Контролирано верижна реакция. Ядрени реактори.
Чрез вариране фактор неутронния размножаване може да се осъществи контролирано верижна реакция. Устройството, с което се контролира реакцията, наречен ядрен реактор. Тъй като ядрен материал се обогатява или природен уран. За да се предотврати радиационно улавяне на неутрони от ядрата на уран, относително малки блокове на ядрен материал, разположени на разстояние един от друг, и да се залее вещество, което забавя неутроните (забавяне). Неутронна умереност се извършва от еластичен разсейване. В този случай, губи енергия забавя частиците зависи от съотношението на масата на частиците сблъсък. Максималният размер на енергия се губи, ако частиците имат една и съща маса. Това условие е изпълнено, деутерий, графит и берилий. Първият реактор на уран-графит започва през 1942 година в Чикагския университет под ръководството на изключителен италиански физик Fermi. За да се илюстрира принципа на работа на реактора, помисли типична схема на реактор топлинен неутрон Фиг.1 на.
В ядрото на реактора касети са подредени забавящо 1 и 2, че забавя неутроните топлинни скорости. Горивни елементи (патрони) са блокове от ядрен материал, затворени в запечатана обвивка, слабо абсорбиращи неутроните. Благодарение на енергията, освободена по време на горивни елементи ядрено делене се нагряват и следователно, те са поставени за охлаждане на охлаждащия агент в потока (3 - охладител канал). Active район, заобиколен от рефлектора, намаляване на течовете на неутрони. верижна реакция се контролира чрез специални управляващи пръти 5 от материали силно абсорбират неутрони. параметри на реактора се изчисляват така, че при напълно вкаран реакция пръти очевидно не е. С постепенно отстраняване на пръти на фактор увеличава неутронния умножение и в някои от тяхната позиция въпрос за единство. В този момент, на реактора започва да работи. Тъй като размерът на работа на реактора на ядрен материал в ядрото и намалява замърсяването настъпва делене фрагменти, които могат да включват силни неутронни абсорбери. Към реакцията се спира, от сърцевината от автоматично устройство постепенно екстрахират контролни пръчки. Такъв контрол на реакцията е възможно поради наличието на забавени неутрони, излъчвани от ядрата на делящи се с отлагане на 1 мин. Когато ядрено гориво се изгаря, реакцията спира. Преди стартирането на нов реактор на изгаряне на ядреното гориво се отстранява и нова заредена. В реактора, има и пръти за безопасност, което прекъсва въвеждането на реакцията веднага. Ядреният реактор е мощен източник на проникваща радиация, някои пъти санитарните норми. Следователно, всеки реактор има защита биологична - дисплейната система на защитни материали (например, бетон, олово, вода) - се намира зад неговата рефлектор и дистанционно управление.
За първи път, ядрената енергия за мирни цели, е бил използван в СССР. В Обнинск през 1954 г. под ръководството на Курчатов пусната в експлоатация първата ядрена мощност от 5 MW.
Въпреки това, на уран, топлинни реактори може да реши проблема с електричеството в малък мащаб, което се определя от размера на уран.
Най-обещаващ начин за развитие на ядрената енергетика е развитието на реактори на бързи селекционера, така наречените селекционерът реактори. Такъв реактор произвежда повече гориво, отколкото изразходва. Реакцията протича с висока неутрони, така че могат да участват не само, но също така. който се превръща в. Последните химически средства могат да бъдат разделени. Този процес се нарича възпроизвеждането на ядрено гориво. В специални реактори селекционера съотношение развъждане ядрено гориво надвишава единство. Ядро животновъд уран сплав е обогатен изотопи. хеви метъл, малко да абсорбира неутроните. селекционерът реактори офлайн забавящото The. Управлението на тези реактори, които се движат рефлектор или промяна на маса на делящи се материали.
термоядрен синтез реакция на леки ядра на
Когато ядрен синтез се освобождава огромна енергия, като свързващата енергия на по-тежки от ядра в белите дробове. Обединяване ядро носят положителен заряд, така че не се огромни сили на отблъскване на Кулон. Енергията на отблъскване на две ядра, е:
Тази енергия съответства на температурата К. Когато разстоянието между ядрата да започне да работи т на привличане сили нуклоните ядрени.
За да се преодолее Кулон сили на отблъскване относително движение енергията на ядрата се увеличава с повишаване на температурата. Ето защо, се появяват леки ядра наречени термоядрен синтез реакция защото при високи температури.
За да протече при температура реакции:
Свързани статии