Реферат Тема: \"Ядерные реакции. Ядерная энергетика\" ученик 11в класса средней школы №160 г. Санкт-Петербурга Дунаев Иван 2000г. Содержание icon

Реферат Тема: "Ядерные реакции. Ядерная энергетика" ученик 11в класса средней школы №160 г. Санкт-Петербурга Дунаев Иван 2000г. Содержание



НазваниеРеферат Тема: "Ядерные реакции. Ядерная энергетика" ученик 11в класса средней школы №160 г. Санкт-Петербурга Дунаев Иван 2000г. Содержание
страница5/7
Дата конвертации01.02.2013
Размер365.21 Kb.
ТипРеферат
1   2   3   4   5   6   7
^

Продукты деления.


В результате деления тяжелых ядер образуются, как правило, два ядра-осколка с различной массой. В среднем отношение масс легких и тяжелых осколков равно 2: 3. Как правило, ядра-осколки имеют большой избыток нейтронов и поэтому неустойчивы относительно бета-распада. Массовые числа А продуктов деления меняются от 72 до 161, а атомные номера от 30 до 65. Вероятность симметричного деления на два осколка с приблизительно равными массами составляет всего 0,04%. Доля симметричного деления возрастает по мере увеличения энергии первичного нейтрона, вызывающего деление атомного ядра.


  1. ^

    ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОНОВ С АТОМНЫМИ ЯДРАМИ


Различные частицы (нейтроны, протоны, электроны, гамма-кванты и т.д.) могут взаимодействовать с атомными ядрами. Характер взаимодействия зависит от энергии частиц, их типа и свойств атомного ядра. Для оценки вероятности взаимодействия вводится величина, называемая микроскопическим сечением взаимодействия. Физический смысл ее состоит в следующем. Пусть пучок нейтронов интенсивностью No падает на мишень, состоящую из одного слоя ядер. Число ядер на единице поверхности равно М. Предположим, что при прохождении пучка через такой слой часть нейтронов поглотиться в нем и через слой прошло N`. Тогда вероятность взаимодействия одного нейтрона с одним атомным ядром:



Это и есть микроскопическое сечение, представляющее собой эффективную площадь поперечного сечения атомного ядра, попав в которое налетающая частица вызывает ядерную реакцию или испытывает рассеяние.

В процессе экспериментальных исследований энергетической зависимости сечения взаимодействия частиц и различных атомных ядер было обнаружено, что при определенных энергиях значения сечений резко возрастают, а при дальнейшем увеличении энергии снова уменьшаются. Это явление называется резонансом.

В практике реакторостроения нейтроны по энергии принято делить на следующие группы: быстрые нейтроны с энергией 0,10 - 10 МэВ, тепловые нейтроны, находящиеся в тепловом равновесии с ядрами среды и имеющие энергию 0,005 - 0,2 эВ, и промежуточные (2 - 102 эВ) и надтепловые (0,2 - 2 эВ).

При взаимодействии нейтрона и ядер могут протекать следующие реакции: упругое рассеяние, неупругое рассеяние, радиационный захват, деление. Вероятность протекания определенной реакции характеризуется микроскопическими сечениями. В зависимости от энергии нейтрона сечения могут изменятся. Так, в области быстрых нейтронов сечение радиационного захвата примерно в 100 раз меньше сечения захвата тепловых нейтронов.
Сечение упругого рассеяния, как правило, почти постоянное для энергии выше 1 эВ.

Наряду с микроскопическими сечениями на практике используются также макроскопические сечения, под которыми понимают вероятность взаимодействия частицы в единице объема вещества. Если в единице объема число ядер определенного типа есть N, то макроскопическое сечение = микроскопическое сечение =N. Как и микроскопическое, макроскопическое сечение также характеризует определенный тип ядерной реакции.
  1. ^

    ЦЕПНАЯ ЯДЕРНАЯ РЕАКЦИЯ

    1. Ядерные реакторы.


При делении тяжелых ядер образуется несколько свободных нейтронов. Это позволяет организовать так называемую цепную реакцию деления, когда нейтроны, распространяясь в среде, содержащей тяжелые элементы, могут вызвать их деление с испусканием новых свободных нейтронов. Если среда такова, что число вновь рождающихся нейтронов увеличивается, то процесс деления лавинообразно нарастает. В случае, когда число нейтронов при последующих делениях уменьшается, цепная ядерная реакция затухает.

Для получения стационарной цепной ядерной реакции, очевидно, необходимо создать такие условия, чтобы каждое ядро, поглотившее нейтрон, при делении выделяло в среднем один нейтрон, идущий на деление второго тяжелого ядра.

^ Ядерным реактором называется устройство, в котором осуществляется и поддерживается управляемая цепная реакция деления некоторых тяжелых ядер.

Цепная ядерная реакция в реакторе может осуществляться только при определенном количестве делящихся ядер, которые могут делиться при любой энергии нейтронов. Из делящихся материалов важнейшим является изотоп 235U, доля которого в естественном уране составляет всего 0,714 %.

Хотя 238U и делится нейтронами, энергия которых превышает 1,2 МэВ, однако самоподдерживающаяся цепная реакция на быстрых нейтронах в естественном уране не возможна из-за высокой вероятности неупругого взаимодействия ядер 238U с быстрыми нейтронами. При этом энергия нейтронов становится ниже пороговой энергии деления ядер 238U.

Использование замедлителя приводит к уменьшению резонансного поглощения в 238U, так как нейтрон может пройти область резонансных энергий в результате столкновения с ядрами замедлителя и поглотиться ядрами 235U, 239Pu, 233U, сечение деления которых существенно увеличивается с уменьшением энергии нейтронов. В качестве замедлителей используют материалы с малым массовым числом и небольшим сечением поглощения (вода, графит, бериллий и др.).

Для характеристики цепной реакции деления используется величина, называемая коэффициентом размножения ^ К. Это отношение числа нейтронов определенного поколения к числу нейтронов предыдущего поколения. Для стационарной цепной реакции деления К=1. Размножающаяся система (реактор), в которой К=1, называется критической. Если К>1, число нейтронов в системе увеличивается, и она в этом случае называется надкритической. При К< 1 происходит уменьшение числа нейтронов и система называется подкритической. В стационарном состоянии реактора число вновь образующихся нейтронов равно числу нейтронов, покидающих реактор (нейтроны утечки) и поглощающихся в его пределах. В критическом реакторе присутствуют нейтроны всех энергий. Они образуют так называемый энергетический спектр нейтронов, который характеризует число нейтронов различных энергий в единице объема в любой точке реактора. Средняя энергия спектра нейтронов определяется долей замедлителя, делящихся ядер (ядра горючего) и других материалов, которые входят в состав активной зоны реактора. Если большая часть делений происходит при поглощении тепловых нейтронов, то такой реактор называется реактором на тепловых нейтронах. Энергия нейтронов в такой системе не превышает 0.2 эВ. Если большая часть делений в реакторе происходит при поглощении быстрых нейтронов, такой реактор называется реактором на быстрых нейтронах.

В активной зоне реактора на тепловых нейтронах наряду с ядерным топливом находится значительная масса замедлителя-вещества, отличающегося большим сечением рассеяния и малым сечением поглощения.

Активная зона реактора практически всегда, за исключением специальных реакторов, окружена отражателем, возвращающим часть нейронов в активную зону за счет многократного рассеяния. В реакторах на быстрых нейронах активная зона окружена зонами воспроизводства. В них происходит накопление делящихся изотопов. Кроме того, зоны воспроизводства выполняют и функции отражателя. В ядерном реакторе происходит накопления продуктов деления, которые называются шлаками. Наличие шлаков приводит к дополнительным потерям свободных нейтронов.

Ядерные реакторы в зависимости от взаимного размещения горючего и замедлителя подразделяются на гомогенные и гетерогенные. В гомогенном реакторе активная зона представляет собой однородную массу топлива, замедлителя и теплоносителя в виде раствора, смеси или расплава. Гетерогенным называется реактор, в котором топливо в виде блоков или тепловыделяющих сборок размещено в замедлителе, образуя в нем правильную геометрическую решетку.


1   2   3   4   5   6   7




Похожие:

Реферат Тема: \"Ядерные реакции. Ядерная энергетика\" ученик 11в класса средней школы №160 г. Санкт-Петербурга Дунаев Иван 2000г. Содержание iconРеферат Тема: "Ядерные реакции. Ядерная энергетика"
Энергетика важнейшая отрасль народного хозяйства, охватывающая энергетические ресурсы, выработку, преобразование, передачу и использование...
Реферат Тема: \"Ядерные реакции. Ядерная энергетика\" ученик 11в класса средней школы №160 г. Санкт-Петербурга Дунаев Иван 2000г. Содержание iconЯдерные реакции. Ядерная энергетика
Энергетика важнейшая отрасль народного хозяйства, охватывающая энергетические ресурсы, выработку, преобразование, передачу и использование...
Реферат Тема: \"Ядерные реакции. Ядерная энергетика\" ученик 11в класса средней школы №160 г. Санкт-Петербурга Дунаев Иван 2000г. Содержание iconРеферат на тему: Выполнил ученик 10 класса «В» средней школы №53 Глухов Михаил Александрович г. Набережные Челны 2002 г. Содержание
Как научная дисциплина, комбинаторика сформировалась в XVII в. В книге "Теория и практика арифметики" (1656 г.) французский автор...
Реферат Тема: \"Ядерные реакции. Ядерная энергетика\" ученик 11в класса средней школы №160 г. Санкт-Петербурга Дунаев Иван 2000г. Содержание iconРеферат по истории Ученика 11"А" средней школы №234 Ёлкина Ильи тема: Французский мыслитель и философ Жорж Сорель Санкт-Петербург 1998 г. Содержание
Жорж Сорель мыслитель высшей степени оригинальный и многозначный. Он слишком свободен в интерпретациях крупных интеллектуальных феноменов,...
Реферат Тема: \"Ядерные реакции. Ядерная энергетика\" ученик 11в класса средней школы №160 г. Санкт-Петербурга Дунаев Иван 2000г. Содержание iconРеферат по истории Санкт-Петербурга ученика 10"Б" класса Степанова Александра

Реферат Тема: \"Ядерные реакции. Ядерная энергетика\" ученик 11в класса средней школы №160 г. Санкт-Петербурга Дунаев Иван 2000г. Содержание iconРеферат на тему : Русская архитектура XVIII века ученик 8 б класса средней школы №14 Брылёв Денис
Именно в деревянной архитектуре были выработаны многие строительные и композиционные приемы, отвечающие природно-климатическим условиям...
Реферат Тема: \"Ядерные реакции. Ядерная энергетика\" ученик 11в класса средней школы №160 г. Санкт-Петербурга Дунаев Иван 2000г. Содержание iconУтвержден приказом директора гбоу сош №51 Петроградского района Санкт-Петербурга
Государственного бюджетного общеобразовательного учреждения средней общеобразовательной школы №51
Реферат Тема: \"Ядерные реакции. Ядерная энергетика\" ученик 11в класса средней школы №160 г. Санкт-Петербурга Дунаев Иван 2000г. Содержание iconУтвержден приказом директора гбоу сош №51 Петроградского района Санкт-Петербурга
Государственного бюджетного общеобразовательного учреждения средней общеобразовательной школы №51
Реферат Тема: \"Ядерные реакции. Ядерная энергетика\" ученик 11в класса средней школы №160 г. Санкт-Петербурга Дунаев Иван 2000г. Содержание iconОбобщение опыта работы классного руководителя
Государственного общеобразовательного учреждения средней общеобразовательной школы 323 Невского район Санкт- петербурга
Реферат Тема: \"Ядерные реакции. Ядерная энергетика\" ученик 11в класса средней школы №160 г. Санкт-Петербурга Дунаев Иван 2000г. Содержание iconКомпьютерные программы
Номер школы и класса: гоу лицей №384 Кировского района Санкт-Петербурга, 91 класс
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы