В качестве 'агента-провокатора', вызывающего развал ядра, удобно использовать нейтрон - электрически нейтральную частицу, входящую в
Загрузка...
Тема:

Физика ядерного реактора

Цепная ядерная реакция

В качестве «агента-провокатора», вы­зывающего развал ядра, удобно использовать нейтрон — электрически нейтральную частицу, входящую в состав яд­ра и, в силу своей нейтральности, не чувствующую кулоновский барьер заряженного ядра. Если при делении ядра в результате захвата нейтрона образуются новые нейтроны, то их можно использовать для развала новых ядер, с обра­зованием новых нейтронов, новых разваленных ядер и т. д. Такая «ядерная эпидемия» называется цепной ядерной реак­цией.

Термин «цепная реакция» ввели в обиход химики. Так они называли реак­ции, в которых в нараста­ющем количестве воспро­изводится одно из реагирующих веществ.

Этот процесс аналогичен химической цепной реак­ции (типа горения) или биологическому процессу размно­жения вируса. Однако благодаря тому, что энергия, выделяющаяся при развале ядра, весьма велика, а время ядерных процессов очень мало, процесс развивается чрез­вычайно эффектно.

Так, если запустить цепную ядерную реакцию в образце, содержащем 1024 ядер урана 235U (примерно 140 г), то это займет всего лишь 10-6 ÷ 10-5 с и при этом выделится энергия, отвечающая полному сгоранию 1 тыс. т нефти!

Цепная ядерная реакция практически может быть осуще­ствлена только на трех изотопах: 233U, 235U и 239Pu, которые делятся нейтронами любых энергий (более высокие трансураны — америций 95Am, кюрий 36Cu, берклий 97Bk, кали­форний 98Cf, … — трудно использовать из-за сложности и дороговизны их получения). В природе в заметном количе­стве встречается только изотоп 235U (~0,7 % природного ура­на), а в основном природный уран состоит из изотопа 238U. Изотоп 233U образуется из природного тория в результате двух β-распадов:

Схема А

По аналогичной схеме может быть получен плутоний:

Загрузка...
Схема Б

Реакция по схеме Б имеет очень большое практиче­ское значение по двум причинам: прежде всего она позволяет вовлечь в производство основную часть природного урана (99,3%), а кроме того, яв­ляется основой получе­ния так называемого «оружейного» плутония — исходного материала для создания атомных бомб. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Торий пока практически не используется для по­лучения ядерного топли­ва (схема А). Этому есть несколько причин. Во-первых, по-видимому, не существует богатых мес­торождений тория, во-вторых, его сложнее из­влекать из руды, чем уран, в-третьих, при полу­чении из тория 233U попут­но выделяется 232U. При распаде последнего обра­зуются радиоактивные ядра 212Bi и 208Ti, что зна­чительно ухудшает ради­ационные характеристики ядерного топлива.

Цепная ядерная реакция
На этой странице материал по темам:
  • Цепная ядерная реакция доклад

Материал с сайта http://WorldOfSchool.ru
Предыдущее Ещё по теме: Следующее
Условия цепной ядерной реакции. Коэффициент размножения. Режим Ядерные технологии‎ -