При каких условиях возможна цепная ядерная реакция?

15 ответов на вопрос “При каких условиях возможна цепная ядерная реакция?”

  1. Нетусвету Ответить

    Закон Фарадея[править | править вики-текст]
    Интуитивно привлекательный, но ошибочный подход к использованию правила потока выражает поток через цепь по формуле ?B = B w ?, где w — ширина движущейся петли. Это выражение не зависит от времени, поэтому из этого неправильно следует, что никакой ЭДС не генерируется. Ошибка этого утверждения состоит в том, что в нём не учитывается весь путь тока через замкнутую петлю.
    Для правильного использования правила потока мы должны рассмотреть весь путь тока, который включает в себя путь через ободы на верхнем и нижнем дисках. Мы можем выбрать произвольный замкнутый путь через ободы и вращающуюся петлю, и по закону потока найти ЭДС по этому пути. Любой путь, который включает сегмент, прилегающий к вращающейся петле, учитывает относительное движение частей цепи.
    В качестве примера рассмотрим путь, проходящий в верхней части цепи в направлении вращения верхнего диска, а в нижней части цепи — в противоположном направлении по отношению к нижнему диску (показано стрелками на рис. 4). В этом случае если вращающаяся петля отклонилась на угол ? от коллекторной петли, то её можно рассматривать как часть цилиндра площадью A = r ? ?. Эта площадь перпендикулярна полю B, и вносимый ею вклад в поток равен:

    где знак является отрицательным, потому что по правилу правой руки поле B, генерируемое петлёй с током, противоположно по направлению приложенному полю B’. Поскольку это только зависящая от времени часть потока, по закону потока ЭДС равна:


    в согласии с формулой закона Лоренца.
    Теперь рассмотрим другой путь, в котором проход по ободам дисков выберем через противоположные сегменты. В этом случае связанный поток будет уменьшаться при увеличении ?, но по правилу правой руки токовая петля добавляет приложенное поле B, поэтому ЭДС для этого пути будет точно такое же значение, как и для первого пути. Любой смешанный возвратный путь приводит к такому же результату для значения ЭДС, так что это на самом деле не имеет значения, какой путь выбрать.
    Вопрос 2
    Термоядерная реа?кция — разновидность ядерной реакции, при которой лёгкие атомные ядра объединяются в более тяжёлые за счет кинетической энергии их теплового движения. Происхождение термина[править | править вики-текст]
    Для того, чтобы произошла ядерная реакция, исходные атомные ядра должны преодолеть так называемый «кулоновский барьер» — силу электростатического отталкивания между ними. Для этого они должны иметь большую кинетическую энергию. Согласно кинетической теории, кинетическую энергию движущихся микрочастиц вещества (атомов, молекул или ионов) можно представить в виде температуры, а следовательно, нагревая вещество, можно достичь ядерной реакции. Именно эту взаимосвязь нагревания вещества и ядерной реакции и отражает термин «термоядерная реакция».
    Кулоновский барьер[править | править вики-текст]
    Атомные ядра имеют положительный электрический заряд. На больших расстояниях их заряды могут быть экранированы электронами. Однако для того, чтобы произошло слияние ядер, они должны сблизиться на расстояние, на котором действует сильное взаимодействие. Это расстояние — порядка размера самих ядер и во много раз меньше размера атома. На таких расстояниях электронные оболочки атомов (даже если бы они сохранились) уже не могут экранировать заряды ядер, поэтому они испытывают сильное электростатическое отталкивание. Сила этого отталкивания, в соответствии с законом Кулона, обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами. На расстояниях порядка размера ядер величина сильного взаимодействия, которое стремится их связать, начинает быстро возрастать и становится больше величины кулоновского отталкивания.
    Таким образом, чтобы вступить в реакцию, ядра должны преодолеть потенциальный барьер. Например, для реакции дейтерий-тритий величина этого барьера составляет примерно 0,1 МэВ. Для сравнения, энергия ионизации водорода — 13 эВ. Поэтому вещество, участвующее в термоядерной реакции, будет представлять собой практически полностью ионизированную плазму.
    Температура, эквивалентная 0,1 МэВ, приблизительно равна 109 К, однако есть два эффекта, которые снижают температуру, необходимую для термоядерной реакции:
    · Во-первых, температура характеризует лишь среднюю кинетическую энергию, есть частицы как с меньшей энергией, так и с большей. На самом деле в термоядерной реакции участвует небольшое количество ядер, имеющих энергию намного больше средней (т. н. «хвост максвелловского распределения
    »). · Во-вторых, благодаря квантовым эффектам, ядра не обязательно должны иметь энергию, превышающую кулоновский барьер. Если их энергия немного меньше барьера, они могут с большой вероятностью туннелировать сквозь него.[источник не указан 339 дней]
    Термоядерные реакции[править | править вики-текст]
    Некоторые важнейшие экзотермические термоядерные реакции с большими сечениями:[1]
    (1)
    D
    +
    T
    >
    4He
    (3.5 MeV)
    +
    n
    (14.1 MeV)
    (2)
    D
    +
    D
    >
    T
    (1.01 MeV)
    +
    p
    (3.02 MeV)
    (50 %)
    (3)
    >
    3He
    (0.82 MeV)
    +
    n
    (2.45 MeV)
    (50 %)
    (4)
    D
    +
    3He
    >
    4He
    (3.6 MeV)
    +
    p
    (14.7 MeV)
    (5)
    T
    +
    T
    >
    4He
    +
    n
    + 11.3 MeV
    (6)
    3He
    +
    3He
    >
    4He
    +
    p
    (7)
    3He
    +
    T
    >
    4He
    +
    p
    +
    n
    + 12.1 MeV
    (51 %)
    (8)
    >
    4He
    (4.8 MeV)
    +
    D
    (9.5 MeV)
    (43 %)
    (9)
    >
    4He
    (0.5 MeV)
    +
    n
    (1.9 MeV)
    +
    p
    (11.9 MeV)
    (6 %)
    (10)
    D
    +
    6Li
    >
    4He[2]
    + 22.4 MeV –
    (11)
    p
    +
    6Li
    >
    4He
    (1.7 MeV)
    +
    3He
    (2.3 MeV)-
    (12)
    3He
    +
    6Li
    >
    4He
    +
    p
    + 16.9 MeV
    (13)
    p
    +
    11B
    >
    4He
    + 8.7 MeV
    (14)
    n
    +
    6Li
    >
    4He
    +
    T
    + 4.8 MeV
    Мюонный катализ[править | править вики-текст]
    Основная статья: Мюонный катализ
    Термоядерная реакция может быть существенно облегчена при введении в реакционную плазму отрицательно заряженных мюонов.
    Мюоны µ?, вступая во взаимодействие с термоядерным топливом, образуют мезомолекулы, в которых расстояние между ядрами атомов топлива несколько меньше, что облегчает их сближение и, кроме того, повышает вероятность туннелирования ядер через кулоновский барьер.
    Число реакций синтеза Xc, инициируемое одним мюоном, ограничено величиной коэффициента прилипания мюона. Экспериментально удалось получить значения Xc ~100, т. е. один мюон способен высвободитьэнергию ~ 100 ? Х МэВ, где Х — энергетический выход катализируемой реакции.
    Пока величина освобождаемой энергии меньше, чем энергетические затраты на производство самого мюона (5-10 ГэВ). Таким образом, мюонный катализ пока энергетически невыгодный процесс. Коммерчески выгодное производство энергии с использованием мюонного катализа возможно при Xc ~ 104.
    Применение[править | править вики-текст]
    Применение термоядерной реакции как практически неисчерпаемого источника энергии связано в первую очередь с перспективой освоения технологии управляемого термоядерного синтеза (УТС). В настоящее время научная и технологическая база не позволяет использовать УТС в промышленных масштабах.
    Вместе с тем, неуправляемая термоядерная реакция нашла своё применение в военном деле. Впервые термоядерное взрывное устройство было испытано в ноябре 1952 года в США, а уже в августе 1953 года в Советском Союзе испытали термоядерное взрывное устройство в виде авиабомбы. Мощность термоядерного взрывного устройства (в отличие от атомного) ограничена лишь количеством используемого для его создания материала, что позволяет создавать взрывные устройства практически любой мощности.
    БИЛЕТ 27 вопрос 1
    Явление самоиндукции
    Мы уже изучили, что около проводника с током возникает магнитное поле. А также изучили, что переменное магнитное поле порождает ток (явление электромагнитной индукции). Рассмотрим электрическую цепь. При изменении силы тока в этой цепи произойдет изменение магнитного поля, в результате чего в этой же цепи возникнет дополнительный индукционный ток. Такое явление называется самоиндукцией, а ток, возникающий при этом, называетсятоком самоиндукции.
    Явление самоиндукции – это возникновение в проводящем контуре ЭДС, создаваемой вследствие изменения силы тока в самом контуре.

    Индуктивность контура зависит от его формы и размеров, от магнитных свойств окружающей среды и не зависит от силы тока в контуре.
    ЭДС самоиндукции определяется по формуле:

    Явление самоиндукции подобно явлению инерции. Так же, как в механике нельзя мгновенно остановить движущееся тело, так и ток не может мгновенно приобрести определенное значение за счет явления самоиндукции. Если в цепь, состоящую из двух параллельно подключенных к источнику тока одинаковых ламп, последовательно со второй лампой включить катушку, то при замыкании цепи первая лампа загорается практически сразу, а вторая с заметным запаздыванием.

    При размыкании цепи сила тока быстро уменьшается, и возникающая ЭДС самоиндукции препятствует уменьшению магнитного потока. При этом индуцированный ток направлен так же, как и исходный. ЭДС самоиндукции может во многом раз превысить внешнюю ЭДС. Поэтому электрические лампочки очень часто перегорают при выключении света.
    Энергия магнитного поля
    Энергия магнитного поля контура с током:

    Вопрос 2
    Радиоактивное излучение — излучение, которое изотоп выделяет при распаде. Имеет три разновидности: альфа-лучи (поток ядер атомов гелия), бета-лучи (поток электронов) и гамма-лучи (электромагнитное излучение). Для человека наиболее опасным является гамма-излучения.
    Доза поглощенного излучения равна отношению энергии, полученной телом, к массе тела. Доза поглощения обозначается буквой D и измеряется в грэях.
    На практике используют также единицу измерения рентген (Р), равной 2,58 умножить на 10 в минус 4 степени кулон, разделен на килограмм.
    Поглощено излучение может накапливаться со временем, его доза тем больше, чем больше продолжительность облучения.
    Мощность дозы определяется отношением дозы поглощенного излучения к времени облучения. Обозначается буквой N и измеряется в грэях, разделенных на секунду.
    Для человека смертельная доза поглощенного излучения эквивалентна 6 Гр. Предельно допустимая для человека доза излучения — 0,05 Гр в год.
    БИЛЕТ 28 Вопрос 1
    Элемента?рная части?ца — собирательный термин, относящийся к микрообъектам в субъядерном масштабе, которые невозможно расщепить на составные части.
    Следует иметь в виду, что некоторые элементарные частицы (электрон, нейтрино, кварки и т. д.) на данный момент считаются бесструктурными и рассматриваются как первичные фундаментальные частицы. Другие элементарные частицы (так называемые составные частицы, в том числе частицы, составляющие ядро атомапротоны и нейтроны) имеют сложную внутреннюю структуру, но, тем не менее, по современным представлениям, разделить их на части невозможно по причине эффекта конфайнмента.
    Всего вместе с античастицами открыто более 350 элементарных частиц. Из них стабильны фотон, электронное и мюонное нейтрино, электрон, протон и их античастицы. Остальные элементарные частицы самопроизвольно распадаются за время от приблизительно 1000 секунд (для свободного нейтрона) до ничтожно малой доли секунды (от 10?24 до 10?22, для резонансов).
    Вопрос 2
    При электромагнитных колебаниях происходит периодическиеизменения электрического заряда, силы тока и напряжения.Электромагнитные колебания подразделяются на свободные, затухающие, вынужденные и автоколебания.
    Свободными колебаниями называются колебания, которые возникают в системе (конденсатор и катушка) после выведения ее из положения равновесия (при сообщении конденсатору заряда). Точнее, свободные электромагнитные колебания возникают при разрядке конденсатора через катушку индуктивности.Вынужденными колебаниями называются колебания в цепи под действием внешней периодически изменяющейся электродвижущей силы.
    Простейшей системой, в которой наблюдаются свободные электромагнитные колебания, являетсяколебательный контур.Он состоит из катушки индуктивности и конденсатора.Этот процесс будет повторяться снова и снова. Возникнут электромагнитные колебания из-за превращения энергии электрического поля конденсатора.
    · Конденсатор, заряжаясь от батареи, в начальный момент времени приобретет максимальный заряд. Его энергия будет максимальной (рис. а).
    · Если конденсатор замкнуть на катушку , то в этот момент времени он начнет разряжаться (рис. б). В цепи появится ток. По мере разрядки конденсатора ток в цепи и в катушке возрастает. Из-за явления самоиндукции это происходит не мгновенно. Энергия катушки становится максимальной (рис. в).
    · Индукционный ток течет в ту же сторону. Электрические заряды вновь накапливаются на конденсаторе. Конденсатор перезаряжается, т.е. обкладка конденсатора, прежде заряженная положительно, будет заряжена отрицательно. Энергия конденсатора становится максимальная. Ток в данном направлении прекратится, и процесс повторится в обратном направлении (рис. г). Этот процесс будет повторяться снова и снова. Возникнут электромагнитные колебания из-за превращения энергии электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки с током , и наоборот. Если отсутствуют потери (сопротивление R=0), то сила тока, заряд и напряжение со временем изменяются по гармоническому закону. Колебания, происходящие по закону косинуса или синуса, называются гармоническими. Уравнение гармонического колебания заряда : .
    Контур, в котором нет потерь энергии, является идеальным колебательным контуром. Период электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре зависит от индуктивности катушки и емкости конденсатора и находится по формуле Томсона где L – индуктивность катушки, С – емкость конденсатора, T – период э/м колебаний.
    В реальном колебательном контуре свободные электромагнитные колебания будут затухающими из-за потерь энергии при нагревании проводов. Для практического применения важно получить незатухающие электромагнитные колебания, а для этого необходимо колебательный контур пополнять электроэнергией, чтобы скомпенсировать потери энергии от генератора незатухающих колебаний, который является примером автоколебательной системы.

    Билет 29 вопрос 1
    Античасти?ца — частица-двойник некоторой другой элементарной частицы, обладающая той же массой и тем же спином, отличающаяся от неё знаками всех других характеристик взаимодействия[1] (зарядов, таких как электрический и цветовой заряды, барионное и лептонное квантовые числа).
    Само определение того, что называть «частицей» в паре частица-античастица, в значительной мере условно. Однако при данном выборе «частицы» её античастица определяется однозначно. Сохранение барионного числа в процессах слабого взаимодействия позволяет по цепочке распадов барионов определить «частицу» в любой паре барион-антибарион. Выбор электрона как «частицы» в паре электрон-позитрон фиксирует (вследствие сохранения лептонного числа в процессах слабого взаимодействия) определение состояния «частицы» в паре электронных нейтрино-антинейтрино. Переходы между лептонами различных поколений (типа ) не наблюдались, так что определение «частицы» в каждом поколении лептонов, вообще говоря, может быть произведено независимо. Обычно по аналогии с электроном «частицами» называют отрицательно заряженные лептоны, что при сохранении лептонного числа определяет соответствующие нейтрино и антинейтрино. Для бозонов понятие «частица» может фиксироваться определением, например, гиперзаряда.
    Вопрос 2

  2. Umrn Ответить

    УРАВНЕНИЕ ЦЕПНОЙ РЕАКЦИИ. КЛАССИФИКАЦИЯ НЕЙРОНОВ
    УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ГАЗОРАЗРЯДНОГО СЧЕТЧИКА
    УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ИОНИЗАЦИОННОЙ КАМЕРЫ
    В зависимости от подаваемого напряжения детектор может работать в режиме ионизационной камеры, пропорционального счётчика и счётчика Гейгера-Мюллера.
    Простейшим ионизационным детектором является ионизационная камера, представляющая собой конденсатор, состоящий из двух параллельных пластин, пространство между которыми заполнено воздухом или газом. К электродам прикладывается напряжение порядка 100 вольт, что соответствует 1 участку ВАХ. При отсутствии ионизирующего излучения промежуток между электродами является диэлектриком и ток в цепи отсутствует.

    При действии ионизирующего излучения между электродами происходит ионизация молекул и атомов газа и образование положительных и отрицательных ионов. Отрицательные ионы движутся к положительному электроду, а положительные ионы наоборот. В цепи возникает ток. Напряжение между электродами подбирается таким, чтобы все образовавшиеся ионы достигли электродов, не успев рекомбинироваться, но и не разогнались бы до такой степени, чтобы вызвать вторичную ионизацию.
    Ионизационные камеры просты в эксплуатации, характеризуются высокой эффективностью регистрации, но недостатками является низкая чувствительность. Напряжение, подаваемое на электроды ионизационной камеры должно составлять порядка 100 В.
    Газоразрядный счётчик представляет собой металлический или стеклянный цилиндр, внутренняя поверхность покрытая металлом, который является катодом. Вдоль оси цилиндра натягивается тонкая металлическая нить диаметром порядка 100 микрон, которая является анодом.

    Пропорциональные счётчики работают при напряжениях, соответствующих участку 2 ВАХ. При напряжении 100?1000 В между электродами создаётся высокая напряжённость электрического поля и образовавшиеся первичные ионы создают вторичную ионизацию атомов и молекул газа. В таких счётчиках величина тока зависит от уровня ионизирующего излучения.
    Счётчики Гейгера-Мюллера работают на 3 участке ВАХ при напряжениях превышающих 1000 В. При действии ионизирующего излучения в пространстве между электродами образуются положительные ионы и отрицательные электроны, которые двигаясь к аноду создают вторичную ионизацию. За счёт высокой напряжённости электрического поля вблизи анода, связанной с малой его площадью, вторичные электроны ускоряются настолько, что вновь ионизируют газ. Число электронов возрастает лавинообразно, возникает коронный разряд, который действует после прекращения ионизирующего излучения. Заряд обрывается включением большого сопротивления 1 МОм.

  3. TacmaH_c_TacmaHkou Ответить

    Критическая масса обратно пропорциональна квадрату плотности материала, что позволяет, например, при увеличении плотности вдвое, уменьшить критическую массу в четыре раза. Нужную степень подкритичности можно получить уплотнением делящегося материала за счет взрыва заряда обычного взрывчатого вещества, выполненного в виде сферической оболочки, окружающей ядерный заряд. Поскольку вероятность захвата нейтронов пропорциональна концентрации ядер, увеличение плотности образца, например, в результате его сжатия, способно привести к возникновению в образце критического состояния. Именно этот способ и применяется в ядерных взрывных устройствах, в которых масса делящегося вещества, находящаяся в подкритическом состоянии переводится в сверхкритическое с помощью направленного взрыва, подвергающего заряд сильной степени сжатия. Минимальное количество делящегося вещества, необходимого для осуществления цепной реакции, зависит в основном от достижимой на практике степени сжатия. Степень и скорость сжатия массы делящегося вещества определяют не только количество расщепляющегося материала, необходимого для создания взрывного устройства, но и мощность взрыва. Использование имплозии позволяет вовлечь в создание ядерного оружия слабо обогащённый и плохоочищенный уран, что способствует распространению в мире оружия массового поражения.

  4. Best Play Ответить

    Продукты деления ядра урана нестабильны, так как в них содержится значительное избыточное число нейтронов. Поэтому ядра-осколки испытывают серию последовательных ?-распадов, в результате которых число протонов в ядре увеличивается, а число нейтронов уменьшается до тех пор, пока не образуется стабильное ядро. При делении ядра урана-235, которое вызвано столкновением с нейтроном, освобождается 2 или 3 нейтрона. При благоприятных условиях эти нейтроны могут попасть в другие ядра урана и вызвать их деление. На этом этапе появятся уже от 4 до 9 нейтронов, способных вызвать новые распады ядер урана и т. д. Такой лавинообразный процесс называется цепной реакцией. Схема развития цепной реакции деления ядер урана представлена на рисунке. Цепная
    ядерная реакция – ядерная реакция, в которой частицы, вызывающие реакцию, образуются как продукты этой реакции.
    Для осуществления цепной реакции необходимо, чтобы так называемый коэффициент размножения нейтронов был больше единицы (k >1). Другими словами, в каждом последующем поколении нейтронов должно быть больше, чем в предыдущем. Коэффициент размножения определяется не только числом нейтронов, образующихся в каждом элементарном акте, но и условиями, в которых протекает реакция – часть нейтронов может поглощаться другими ядрами или выходить из зоны реакции. Ядра делятся только под действием быстрых нейтронов с энергией > 1 МэВ. Ядра урана делятся под действием нейтронов любых энергий, но особенно хорошо тепловыми нейтронами. Дело в том, что нейтроны, рождающиеся при распаде ядер урана, имеют слишком большие скорости, а вероятность захвата медленных нейтронов ядрами урана-235 в сотни раз больше, чем быстрых. Наилучшим замедлителем нейтронов является тяжелая вода . Обычная вода при взаимодействии с нейтронами сама превращается в тяжелую воду. Хорошим замедлителем является также графит, ядра которого не поглощают нейтронов. При упругом взаимодействии с ядрами дейтерия или углерода нейтроны замедляются до тепловых скоростей.
    При делении ядра или под действием быстрого нейтрона вылетает в среднем 2,5 нейтрона с энергией от 0,1 МэВ до 14 МэВ. При отсутствии потерь цепная реакция могла бы развиваться в природном уране. Но из-за потерь (радиационный захват нейтронов, неупругое рассеяние, вылет нейтронов наружу) ядерная цепная реакция в природном уране не может развиться.
    Для возбуждения цепной реакции в природном уране используется замедление нейтронов до тепловых при их столкновении с легкими ядрами ( и др). При делении тепловыми нейтронами выделяется в среднем 2,44 нейтрона. Из-за потерь число нейтронов, которые могут вызвать дальнейшее деление, приходящееся на один поглощенный нейтрон, уменьшается до 1,33, что позволяет развить цепную реакцию в природном уране с замедлителем. Ядерная цепная реакция осуществляется также на уране, обогащенном , и в чистом . В этом случае она идет и на быстрых нейтронах.
    В атомных бомбах цепная неуправляемая ядерная реакция возникает при быстром соединении двух кусков урана-235, каждый из которых имеет массу несколько ниже критической.
    Устройство, в котором поддерживается управляемая реакция деления ядер, называется ядерным (или атомным) реактором. Схема ядерного реактора на медленных нейтронах приведена на рисунке.

    Ядерный реактор на медленных нейтронах
    Ядерная реакция протекает в активной зоне реактора, которая заполнена замедлителем и пронизана стержнями, содержащими обогащенную смесь изотопов урана с повышенным содержанием урана-235 (до 3 %). В активную зону вводятся регулирующие стержни, содержащие кадмий или бор, которые интенсивно поглощают нейтроны. Введение стержней в активную зону позволяет управлять скоростью цепной реакции. Активная зона охлаждается с помощью прокачиваемого теплоносителя, в качестве которого может применяться вода или металл с низкой температурой плавления (например, натрий, имеющий температуру плавления 98 °C). В парогенераторе теплоноситель передаёт тепловую энергию воде, превращая её в пар высокого давления. Пар направляется в турбину, соединенную с электрогенератором. Из турбины пар поступает в конденсатор. Во избежание утечки радиации контуры теплоносителя I и парогенератора II работают по замкнутым циклам.
    Главная проблема на АЭС состоит в обеспечении полной радиационной безопасности людей, работающих на атомных электростанциях, и предотвращении случайных выбросов радиоактивных веществ, которые в большом количестве накапливаются в активной зоне реактора. При разработке ядерных реакторов этой проблеме уделяется большое внимание. Тем не менее, после аварий на некоторых АЭС, в частности на АЭС в Пенсильвании (США, 1979 г.) и на Чернобыльской АЭС (1986 г.), проблема безопасности ядерной энергетики встала с особенной остротой.
    Наряду с описанным выше ядерным реактором, работающим на медленных нейтронах, большой практический интерес представляют реакторы, работающие без замедлителя на быстрых нейтронах. В таких реакторах ядерным горючим является обогащенная смесь, содержащая не менее 15 % изотопа . Преимущество реакторов на быстрых нейтронах состоит в том, что при их работе ядра урана-238, поглощая нейтроны, посредством двух последовательных ?-распадов превращаются в ядра плутония, которые затем можно использовать в качестве ядерного топлива:

    (8.48.55)
    .
    Коэффициент воспроизводства таких реакторов достигает 1,5, то есть на 1 кг урана-235 получается до 1,5 кг плутония. В обычных реакторах также образуется плутоний, но в гораздо меньших количествах.

  5. Arcanewind Ответить


    Цель:
    сформировать у учащихся представление
    о делении ядер урана.

    Задачи:

    проверить ранее изученный материал;
    рассмотреть механизм деления ядра урана;
    рассмотреть условие возникновения цепной
    реакции;
    выяснить факторы, влияющие на протекание цепной
    реакции;
    развивать речь и мышление учащихся;
    развивать умение анализировать, контролировать
    и корректировать собственную деятельность в
    рамках заданного времени.

    Оборудование:
    компьютер,
    проекционная система, дидактический материал
    (тест “Состав ядра”), диски “Интерактивный курс.
    Физика 7-11кл” (Физикон) и “1С-репититор. Физика”
    (1С).

    Ход занятия

    I. Организационный момент (2’).


    Приветствие, объявление плана занятия.

    II. Повторение ранее изученного материала (8’).


    Самостоятельная работа учащихся –
    выполнение теста (приложение 1).
    В тесте необходимо указать один верный ответ.

    III. Изучение нового материала (25’). По ходу
    урока составляем конспект
    (приложение
    2
    ).


    Мы с вами недавно узнали, что некоторых
    химические элементы при радиоактивном распаде
    превращаются в другие химические элементы. А
    как вы думаете, что будет, если в ядро атома
    некоторого химического элемента направить
    какую-нибудь частицу, ну, например, нейтрон в ядро
    урана?
    (выслушиваю предположения учащихся)
    А давайте проверим ваши предположения (работа
    с интерактивной моделью “Деление ядра”

    “Интерактивный курс. Физика 7-11кл”).
    Что в результате получилось?

    – При попадании нейтрона в ядро урана,
    мы видим, что в результате образуется 2 осколка и
    2-3 нейтрона.
    Тот же эффект был получен в 1939г
    немецкими учеными Отто Ганом и Фрицем
    Штрассманом. Они обнаружили, что в результате
    взаимодействия нейтронов с ядрами урана
    появляются радиоактивные ядра-осколки, массы и
    заряды которых примерно вдвое меньше
    соответствующих характеристик ядер урана.
    Происходящее подобным образом деление ядер
    называют вынужденным делением, в отличие от
    спонтанного, которое происходит при
    естественных радиоактивных превращениях.
    Ядро приходит в состояние возбуждения
    и начинает деформироваться. Почему ядро
    разрывается на 2 части? Под действием каких сил
    происходит разрыв?

    Какие силы действуют внутри ядра?

    – Электростатические и ядерные.

    Хорошо, а как проявляются электростатические
    силы?

    – Электростатические силы действуют
    между заряженными частицами. В ядре заряженной
    частицей является протон. Так как протон заряжен
    положительно значит, между ними действуют силы
    отталкивания.

    Верно, а как проявляются ядерные силы?

    – Ядерные силы – силы притяжения
    между всеми нуклонами.

    Так, под действием каких сил
    происходит разрыв ядра?

    – (Если возникнут затруднения, задаю
    наводящие вопросы и подвожу учащихся к
    правильному выводу)
    Под действием
    электростатических сил отталкивания ядро
    разрывается на две части, которые разлетаются в
    разные стороны и излучают при этом 2-3 нейтрона.
    Осколки разлетаются с очень большой
    скоростью. Получается, что часть внутренней
    энергии ядра переходит в кинетическую энергию
    разлетающихся осколков и частиц. Осколки
    попадают в окружающую среду. Как вы думаете, что
    происходит с ними?

    – Осколки тормозятся в окружающей
    среде.

    Чтобы не нарушать закон сохранения
    энергии, мы должны сказать, что произойдет с
    кинетической энергией?

    – Кинетическая энергия осколков
    преобразуется во внутреннюю энергию среды.

    Можно ли заметить, что внутренняя
    энергия среды изменилась?

    – Да, среда нагревается.

    А будет ли влиять на изменение
    внутренней энергии тот фактор, что в делении
    будет участвовать разное количество ядер урана?

    – Конечно, при одновременном делении
    большого количества ядер урана внутренняя
    энергия окружающей уран среды возрастает.
    Из курса химии, вы знаете, что реакции
    могут происходит как с поглощением энергии, так и
    выделением. Что мы скажем о протекании реакции
    деления ядер урана?

    – Реакция деления ядер урана идет с
    выделением энергии в окружающую среду.
    Энергия, заключенная в ядрах атомов,
    колоссальна. Например, при полном делении всех
    ядер, имеющихся в 1г урана, выделилось бы столько
    же энергии, сколько выделяется при сгорании 2,5т
    нефти. Выяснили, что произойдет с осколками, а
    как поведут себя нейтроны?

    (выслушиваю предположения
    учащихся, проверяем предположения, работая с
    интерактивной моделью “Цепная реакция”

    “1С-репититор. Физика”).
    Верно, нейтроны на своем пути могут
    встретить ядра урана и вызвать деление. Такая
    реакция называется цепной.

    Итак, каково условие возникновения
    цепной реакции?

    – Цепная реакция возможна благодаря
    тому, что при делении каждого ядра образуется 2-3
    нейтрона, которые могут принять участие в
    делении других ядер.
    Мы видим, что общее число свободных
    нейтронов в куске урана лавинообразно
    увеличивается со временем. К чему это может
    привести?

    – К взрыву.

    Почему?

    – Возрастает число делений ядер и,
    соответственно энергия, выделяющаяся в единицу
    времени.
    Но ведь, возможен и другой вариант, при
    котором число свободных нейтронов уменьшается
    со временем, не встретил нейтрон на своем пути
    ядро. В этом случае что произойдет с цепной
    реакцией?

    – Прекратится.

    Можно ли использовать в мирных целях
    энергию подобных реакций?

    – Нет.

    А как должна протекать реакция?

    – Реакция должна протекать так, чтобы
    число нейтронов со временем оставалось
    постоянным.

    Как же добиться того, чтобы число нейтронов все
    время оставалось постоянным?

    – (предложения ребят)

    Для решения этой проблемы нужно знать,
    какие факторы влияют на увеличение и на
    уменьшение общего числа свободны нейтронов в
    куске урана, в котором протекает цепная реакция.
    Одним из таких факторов является масса
    урана
    . Дело в том, что не каждый нейтрон,
    излученный при делении ядра, вызывает деление
    других ядер. Если масса (и соответственно
    размеры) куска урана слишком мала, то многие
    нейтроны вылетят за его пределы, не успев
    встретить на своем пути ядро, вызвать его деление
    и породить таким образом новое поколение
    нейтронов, необходимых для продолжения реакции.
    В этом случае цепная реакция прекратится. Чтобы
    реакция не прекращалась, нужно увеличить массу
    урана до определенного значения, называемого критическим.

    Почему при увеличении массы цепная реакция
    становится возможной?

    – Чем больше масса куска, тем больше
    вероятность встречи нейтронов с ядрами.
    Соответственно увеличивается число делений ядер
    и число излучаемых нейтронов.
    При некоторой так называемой
    критической массе урана число нейтронов,
    появившихся при делении ядер, становится равным
    числу потерянных нейтронов (т. е. захваченных
    ядрами без деления и вылетевших за пределы
    куска).
    Поэтому их общее число остается
    неизменным. При этом цепная реакция может идти
    длительное время, не прекращаясь и не приобретая
    взрывного характера.
    Наименьшая масса урана, при которой
    возможно протекание цепной реакции, называется
    критической массой.


    Как будет протекать реакция если масса
    урана больше критической?

    – В результате резкого увеличения
    числа свободных нейтронов цепная реакция
    приводит к взрыву.

    А если меньше критической?

    – Реакция не протекает из-за
    недостатка свободных нейтронов.
    Уменьшить потерю нейтронов (которые
    вылетают из урана, не прореагировав с ядрами)
    можно не только за счет увеличения массы урана,
    но и с помощью специальной отражающей
    оболочки
    . Для этого кусок урана помещают в
    оболочку, сделанную из вещества, хорошо
    отражающего нейтроны (например, из бериллия).
    Отражаясь от этой оболочки, нейтроны
    возвращаются в уран и могут принять участие в
    делении ядер.
    Помимо массы и наличия отражающей
    оболочки существует еще несколько факторов, от
    которых зависит возможность протекания цепной
    реакции. Например, если кусок урана содержит
    слишком много примесей других химических
    элементов, то они поглощают большую часть
    нейтронов и реакция прекращается.
    Еще одними фактором, влияющим на ход
    реакции, является наличие в уране так
    называемого замедлителя нейтронов. Дело
    в том, что ядра урана-235 с наибольшей вероятностью
    делятся под действием медленных нейтронов. А при
    делении ядер образуются быстрые нейтроны. Если
    быстрые нейтроны замедлить, то большая их часть
    захватится ядрами урана-235 с последующим
    делением этих ядер, в качестве замедлителей
    используются такие вещества, как графит, пода,
    тяжелая вода и некоторые другие. Эти вещества
    только замедляют нейтроны, почти не поглощая их.

    Итак, какие основные факторы способны влиять на
    протекание цепной реакции?

    – Возможность протекания цепной
    реакции определяется массой урана, количеством
    примесей в нем, наличием оболочки и замедлителя.
    Критическая масса шарообразного куска
    урана-235 приблизительно равна 50кг. При этом его
    радиус составляет всего 9см, поскольку уран имеет
    очень большую плотность.
    Применяя замедлитель и отражающую
    оболочку, и уменьшая количество примесей,
    удается снизить критическую массу урана до 0,8 кг.

    IV. Подведение итогов (4’).


    Давайте подведем итоги.

    V. Домашнее задание (1’).


    § 66,67, вопросы в конце параграфов.
    Приложение 1
    Приложение 2

  6. Akishicage Ответить


    Содержание:
    Что такое ядерные реакции
    Немного истории ядерных реакций
    Какие ядерные реакции есть в физике
    Деление атомных ядер
    Термоядерные реакции
    Ядерные реакции, видео
    Расщепление ядра атома и способность использовать ядерную энергию, как в созидательных (атомная энергетика), так и разрушительных (атомная бомба) целях стало, пожалуй, одним из самых значимых изобретений прошлого ХХ века. Ну а в основе всей той грозной силы, что таиться в недрах крохотного атома лежат ядерные реакции.

    Что такое ядерные реакции

    Под ядерными реакциями в физике понимается процесс взаимодействия атомного ядра с другим подобным ему ядром либо разными элементарными частичками, в результате чего происходит изменения состава и структуры ядра.

    Немного истории ядерных реакций

    Первая ядерная реакция в истории была сделана великим ученым Резерфордом в далеком 1919 году во время опытов по обнаружению протонов в продуктах распада ядер. Ученый бомбардировал атомы азота альфа частицами, и при соударении частиц происходила ядерная реакция.

    А так выглядело уравнение этой ядерной реакции. Именно Резерфорду принадлежит заслуга открытия ядерных реакций.
    Затем последовали многочисленные опыты ученых по осуществлению различных типов ядерных реакций, например, весьма интересной и значимой для науки была ядерная реакция, вызванная бомбардировкой атомных ядер нейтронами, которую провел выдающийся итальянский физик Э. Ферми. В частности Ферми обнаружил, что ядерные преобразования могут быть вызваны не только быстрыми нейтронами, но и медленными, который двигаются с тепловыми скоростями. К слову ядерные реакции, вызванные воздействием температуры, получили название термоядерных. Что же касается ядерных реакций под действием нейтронов, то они очень быстро получили свое развитие в науке, да еще какое, об этом читайте дальше.
    Типичная формула ядерной реакции.

    Какие ядерные реакции есть в физике

    В целом известные на сегодняшний день ядерные реакции можно разделить на:
    деление атомных ядер
    термоядерные реакции
    Ниже детально напишем о каждой из них.

    Деление атомных ядер

    Реакция деления атомных ядер подразумевает распад собственно ядра атома на две части. В 1939 году немецкими учеными О. Ганом и Ф. Штрассманом было открыто деления ядер атома урана, продолжая исследования своих ученых предшественников, они установили, что при бомбардировке урана нейтронами возникают элементы средней части периодической таблицы Менделеева, а именно радиоактивные изотопы бария, криптона и некоторых других элементов. К сожалению, эти знания первоначально были использованы в ужасающих, разрушительных целях, ведь началась вторая мировая война и немецкие, а с другой стороны, американские и советские ученые наперегонки занимались разработкой ядерного оружия (в основе которого была ядерная реакция урана), закончившейся печально известными «ядерными грибами» над японскими городами Хиросимой и Нагасаки.

    Но вернемся к физике, ядерная реакция урана при расщеплении его ядра обладает просто таки колоссальной энергией, которую наука смогла поставить себе на службу. Как же происходит подобная ядерная реакция? Как мы написали выше, она происходит вследствие бомбардировки ядра атома урана нейтронами, от чего ядро раскалывается, при этом возникает огромная кинетическая энергия, порядка 200 МэВ. Но что самое интересное, в качестве продукта ядерной реакции деления ядра урана от столкновения с нейтроном, возникает несколько свободных новых нейтронов, которые, в свою очередь, сталкиваются с новыми ядрами, раскалывают их, и так далее. В результате нейтронов становится еще больше и еще больше ядер урана раскалывается от столкновений с ними – возникает самая настоящая цепная ядерная реакция.

    Вот так она выглядит на схеме.
    При этом коэффициент размножения нейтронов должен быть больше единицы, это необходимое условие ядерной реакции подобного вида. Иными словами, в каждом последующем поколении нейтронов, образованных после распада ядер, их должно быть больше, нежели в предыдущем.
    Стоит заметить, что по похожему принципу ядерные реакции при бомбардировке могут проходить и во время деления ядер атомов некоторых других элементов, с теми нюансами, что ядра могут бомбардироваться самыми разными элементарными частичками, да и продукты таких ядерных реакций будут разниться, чтобы описать их более детально, нужна целая научная монография

    Термоядерные реакции

    В основе термоядерных реакций лежат реакции синтеза, то есть, по сути, происходит процесс обратный делению, ядра атомов не раскалываются на части, а наоборот сливаются друг с другом. При этом также происходит выделение большого количества энергии.
    Термоядерные реакции, как это следует из самого из названия (термо – температура) могут протекать исключительно при очень высоких температурах. Ведь чтобы два ядра атомов слились, они должны приблизиться на очень близкое расстояние друг к другу, при этом преодолев электрическое отталкивание их положительных зарядов, такое возможно при существовании большой кинетической энергии, которая, в свою очередь, возможна при высоких температурах. Следует заметить, что на Солнце происходят термоядерные реакции водорода, впрочем, не только на нем, но и на других звездах, можно даже сказать, что именно она лежит в самой основе их природы всякой звезды.

    Ядерные реакции, видео

    И в завершение образовательное видео по теме нашей статьи, ядерным реакциям.

  7. Saithith Ответить

    Ядерная реакция — это процесс изменения заряда ядра и его массы, происходящий при взаимо­действии ядра с другими ядрами или элементарными частицами. При протекании ядерных реакций вы­полняются законы сохранения электрических заря­дов и массовых чисел: сумма зарядов (массовых чи­сел) ядер и частиц, вступающих в ядерную реакцию, равна сумме зарядов (массовых чисел) конечных про­дуктов (ядер и частиц) реакции.
    Цепная реакция деления — это ядерная ре­акция, в которой частицы, вызывающие реакцию, образуются как продукты этой реакции. Необходи­мым условием для развития цепной реакции деления является требование k > 1, где k -— коэффициент размножения нейтронов, т. е. отношение числа ней­тронов в данном поколении к их числу в пре­дыдущем поколении. Способностью к цепной ядер­ной реакции обладает изотоп урана 235U. При нали­чии определенных критических параметров (крити­ческая масса — 50 кг, шаровая форма радиусом 9 см) три нейтрона, выделившиеся при делении пер­вого ядра попадают в три соседних, ядра и т. д. Про­цесс идет в виде цепной реакции, которая протекает за доли секунды в виде ядерного взрыва. Неуправ­ляемая ядерная реакция применяется в атомных бомбах. Впервые решил задачу об управлении цеп­ной реакцией деления ядер физик Энрико Ферми. Им был изобретен ядерный реактор в 1942 г. У нас в стране реактор был запущен в 1946 г. под руковод­ством И. В. Курчатова.
    Термоядерные реакции — это реакции синте­за легких ядер, происходящие при высокой темпера­туре (примерно 107 К и выше). Необходимые условия для синтеза ядер гелия из протонов имеются в нед­рах звезд. На Земле термоядерная реакция осущест­влена только при экспериментальных взрывах, хотя ведутся международные исследования по управлению этой реакцией.

  8. Добротова Ответить

    В основе явления ядерного взрыва лежит деление атомных ядер.
    Реакция деления ядер под воздействием нейтронов обладает двумя важнейшими свойствами:
    1. Выделением очень большого количества энергии, в десятки и более раз превосходящего количество энергии при любой другой ядерной реакции;
    2. В каждом акте деления вместо одного поглощенного нейтрона выделяется несколько новых нейтронов, способных вызвать деление следующих ядер.
    Условием протекания реакции деления является наличие критической массы делящегося вещества.
    Критическая масса – это такое количество ядерного взрывчатого вещества, находящегося в определённых условиях, в котором каждое поколение нейтронов рождает новое, состоящее из такого же количества нейтронов.
    Величина критической массы Мкр зависит от:
    – размера и геометрической формы делящегося вещества;
    – чистоты делящегося вещества;
    – наличия отражателя нейтронов;
    – плотности делящегося вещества – Мкр=1/?2 ;
    – вида делящегося изотопа.

    Рис.1 – Ядерный взрыв
    Условием протекания цепной ядерной реакции деления (ядерный взрыв) является кроме наличия критической массы делящегося вещества ещё и условие, что коэффициент развития реакции должен быть больше единицы.
    Коэффициент развития реакцииКрр численно равен отношению количества вторичных нейтронов последующего цикла деления ni+1, участвующих в делении ядер к количеству вторичных нейтронов, образующихся в предыдущем цикле (поколении) деления ni .
    Крр = ni+1/ ni = Nядерi+1/ N ядерi
    Если Крр > 1, то реакция развивается с ускорением (Рис.1 – ядерный взрыв).
    Если Крр = 1, то реакция деления идёт с постоянной скоростью.

    Рисунок 2 – Устройство ядерного боеприпаса:
    1 – система предохранения и взведения;
    2 – система аварийного подрыва;
    3 – система подрыва заряда; 4 – источники питания; 5 – система датчиков подрыва
    Для возникновения ядерного взрыва необходимо создать надкритическое состояние (массу больше критической) ядерного заряда (ядерного вещества), то есть, создать условия, при которых возникает цепная ядерная реакция Крр >1.
    При делении всех ядер, содержащихся в одном килограмме изотопа урана U235, выделяется количество энергии, эквивалентное взрыву 20 тыс. тонн тротила.
    Вопрос 2. Ядерное оружие. Принцип устройства ядерных боеприпасов
    Ядерное оружие– это оружие, в основу поражающего действия которого положен ядерный (реакция деления ядер тяжёлых изотопов U, Pu) или термоядерный взрыв (реакция синтеза ядер лёгких изотопов водорода D, T, либо гелия).
    Ядерные заряды, работающие на принципе деления ядер разрабатываются двух типов: имплозивного (Рис.2) и пушечного (Рис.4) типов.
    В боеприпасе имплозивного типа создание надкритического состояния осуществляется за счёт быстрого равномерного обжатия ядерного заряда (ЯЗ) сферической формы (Рис.3), то есть, за счёт мгновенного увеличения плотности ЯЗ путём создания давления взрывчатым веществом при обжатии с одновременным облучением ядерного заряда потоком нейтронов.

    а) б)
    Рисунок 3 – Устройство ядерного заряда имплозивного типа: а) состояние ядерного боеприпаса до взрыва, б) в момент взрыва; 1 – детонатор, 2 – заряд взрывчатого вещества, 3 – отражатель нейтронов, 4 – ЯЗ,
    5 – источник нейтронов, 6 – корпус
    В таких условиях количество вторичных нейтронов в каждом последующем цикле будет превышать количество нейтронов предыдущего цикла и ядра вещества лавинообразно делятся с выделением энергии.
    На рисунке 3а изображено исходное состояние ядерного боеприпаса: плотность ЯЗ нормальная, масса его меньше критической. На рисунке 3б изображён момент взрыва ядерного боеприпаса: плотность ЯЗ выше нормальной, масса его больше критической.
    В боеприпасах пушечного типа создание условий протекания ядерной реакции осуществляется за счёт создания надкритического состояния путём соединения двух частей ядерного заряда (вещества), которые в исходном состоянии не обладают критической массой, а при их объединении возникает критическая масса заряда. Одновременно заряд облучается потоком нейтронов.
    Основной характеристикой ядерных боеприпасов является его мощность, которая выражается величиной эквивалентной аналогичной мощности обычного боеприпаса, измеряемой в тротиловом эквиваленте.

  9. FunnyPark Ответить

    Цепная реакция деления идет в среде, в которой происходит процесс размножения нейтронов. Такая среда называется активной средой. Физической величиной, характеризующей интенсивность размножения нейтронов, является коэффициент размножения нейтронов k?, равный отношению количества нейтронов в одном поколении к их количеству в предыдущем поколении. Индекс ? относится к среде бесконечных размеров. В делящейся среде конечных размеров часть нейтронов будет уходить из активной зоны наружу. Поэтому коэффициент k, являющийся характеристикой конкретной установки, зависит от вероятности Р для нейтрона не уйти из активной зоны. По определению
    k = k?·P.
    Величина Р зависит от состава активной зоны, ее размеров, формы, а также от того, в какой степени вещество, окружающее активную зону, отражает нейтроны.
    Критическим размером называется размер активной зоны, при котором k = 1. Критической массой называется масса активной зоны крити­ческих размеров. При массе ниже критической размножение нейтронов не происходит, даже если k? > 1. Заметное превышение критической массы ведет к неуправляемой реакции ? взрыву.
    Если в первом поколении имеется N нейтронов, то в n?м поколении их будет Nkn. Поэтому при
    k = 1 цепная реакция идет стационарно, при k 1 интенсивность реакции нарастает. Режим реакции при k = 1 называется критическим, при k > 1 ? надкритическим и при k < 1 ? подкритическим. Время жизни нейтронов t одного поколения от 10-4 до 10-8 с и зависит от свойств среды.
    Рис. 13.4. Схема цепной реакции деления в среде с замедлителем.

  10. Flamedweller Ответить

    Ядерные цепные реакции
    Ядерными реакциями называются реакции, при
    которых происходит изменение атомных ядер при взаимодействии их с элементарными
    частицами или друг с другом.
    В 1934г. итальянский учёный Энрико Ферми со
    своими сотрудниками начал исследования по облучению элементов нейтронами,
    которые как нейтральные частицы беспрепятственно проникали в атомные ядра
    веществ, вызывая их расщепление.
    Многим ученым данный эксперимент казался
    бессмысленным, потому что нейтронов было много меньше, чем альфа-частиц и
    протонов. Но результаты показали существенную эффективность данного
    расщепления, которая компенсировала слабость нейтронных источников по сравнению
    с источниками альфа-частиц и протонов.
    В 1939 г. немецкими учеными Отто Ганном и Фрицем
    Штрассманом была открыта реакция деления урана при бомбардировке их нейтронами.
    Рассмотрим механизм протекания данной реакции.
    Поглотив лишний нейтрон, ядро возбуждается и
    деформируется, приобретая вытянутую форму.
    В ядре действует два вида сил:
    электростатические силы отталкивания между протонами, стремящиеся разорвать
    ядро, и ядерные силы притяжения между всеми нуклонами (с лат. nucleus
    протон и нейтрон), благодаря которым ядро не распадается.
    Но ядерные силы – короткодействующие, поэтому в
    вытянутом ядре они уже не могут удержать сильно удаленные друг от друга части
    ядра.
    Под действием электростатических сил
    отталкивания ядро разрывается на две части, которые разлетаются в разные
    стороны с огромной скоростью и излучают при этом 2-3 нейтрона.
    Получается, что часть внутренней энергии ядра
    переходит в кинетическую энергию разлетающихся осколков ядра и частиц.
    При одновременном делении большого количества
    ядер урана внутренняя энергия окружающей среды и ее температура заметно
    возрастают. То есть реакция деления ядер урана идет с выделением энергии в
    окружающую среду.
    При этом нельзя не отметить, что в ядрах атомов
    содержится колоссальное количество энергии. Так при полном делении всех ядер,
    содержащихся в 1 г урана, выделилось бы столько же энергии, сколько выделяется
    при сгорании 2,5 тонн нефти.
    На рисунке показана схема цепной реакции, при
    которой общее число свободных нейтронов в куске урана лавинообразно
    увеличивается со временем. Резко возрастает число распадающихся ядер и энергия,
    выделяющаяся в единицу времени. Именно поэтому данная реакция носит взрывной
    характер.
    В производстве электроэнергии используют цепные
    реакции, не носящие взрывного характера, в которых число свободных нейтронов не
    меняется с течением времени.
    Это условие будет выполнено, если коэффициент
    размножения нейтронов k
    будет больше или равен единице.
    Коэффициентом размножения нейтронов называют
    отношение числа нейтронов, образовавшихся при делении к числу поглощенных
    нейтронов.
    Если k
    больше или равен 1, то число нейтронов увеличивается с течением времени или
    остается постоянным и цепная реакция идет. Но для проведения реакции в
    стационарных условиях, k
    должен быть равен строго 1. В противном случае мгновенно произойдет взрыв.
    Если k
    строго меньше 1, то нейтронов больше поглощается, чем образуется. Из этого
    следует, что общее число нейтронов уменьшается, и цепная реакция не протекает.
    Для осуществления подобных реакций используют
    такие факторы как: масса урана, отражающая оболочка, содержание примесей,
    замедлители нейтронов, ускорители элементарных частиц.

  11. МОЯ ЖИЗНЬ МОИ ПРАВИЛА Ответить

    Смотреть что такое “Ядерные цепные реакции” в других словарях:

    ЯДЕРНЫЕ ЦЕПНЫЕ РЕАКЦИИ — ядерные реакции, в к рых ч цы, вызывающие их, образуются как продукты этих реакций. Пока единств. известная Я. ц. р. реакция деления урана и нек рых трансурановых элементов (напр., 239Pu) под действием нейтронов. Впервые она была осуществлена… … Физическая энциклопедия
    ЯДЕРНЫЕ ЦЕПНЫЕ РЕАКЦИИ — самоподдерживающиеся реакции деления атомных ядер под действием нейтронов в условиях, когда каждый акт деления сопровождается испусканием не менее 1 нейтрона, что обеспечивает поддержание реакции. Ядерные цепные реакции способ извлечения ядерной… … Большой Энциклопедический словарь
    ЯДЕРНЫЕ ЦЕПНЫЕ РЕАКЦИИ — см. (4) … Большая политехническая энциклопедия
    ЯДЕРНЫЕ ЦЕПНЫЕ РЕАКЦИИ — ядерные реакции, в к рых частицы, вызывающие их, образуются и как продукты этих реакций. Пока единственная известная Я. ц. р. реакция деления урана и нек рых трансурановых элементов (напр., 239 Рu) под действием нейтронов. Впервые она была… … Физическая энциклопедия
    ядерные цепные реакции — самоподдерживающие реакции деления атомных ядер под действием нейтронов в условиях, когда каждый акт деления сопровождается испусканием не менее 1 нейтрона, что обеспечивает поддержание реакции. Ядерные цепные реакции  способ извлечения ядерной… … Энциклопедический словарь
    Ядерные цепные реакции — Цепная ядерная реакция последовательность единичных ядерных реакций, каждая из которых вызывается частицей, появившейся как продукт реакции на предыдущем шаге последовательности. Примером цепной ядерной реакции является цепная реакция деления… … Википедия
    Ядерные цепные реакции — разветвленные цепные реакции деления тяжелых ядер нейтронами, в результате которых число нейтронов резко (лавинообразно) возрастает и может возникнуть самоподдерживающийся процесс деления. Как и всякая другая цепная реакция, ядерная также… … Начала современного естествознания
    ЯДЕРНЫЕ ЦЕПНЫЕ РЕАКЦИИ — самоподдерживающие реакции деления атомных ядер под действием нейтронов в условиях, когда каждый акт деления сопровождается испусканием не менее 1 нейтрона, что обеспечивает поддержание реакции. Я. ц. р. способ извлечения ядерной энергии … Естествознание. Энциклопедический словарь
    ЦЕПНЫЕ РЕАКЦИИ ЯДЕРНЫЕ — см. Ядерные цепные реакции … Большой Энциклопедический словарь
    Цепные реакции — ЦЕПНЫЕ РЕАКЦИИ, сложные химические реакции, в которых происходит образование активных частиц (атомов, свободных радикалов), вызывающих цепь превращений исходных веществ. Разветвленные цепные реакции могут стремительно самоускоряться (так… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

  12. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *