Деление ядер.

Энергетический баланс реакции деления U ²³⁵:

- кинетическая энергия ядер осколка 160 МэВ

- кинетическая энергия мгновенных γ – кванты 5 МэВ

- кинетическая энергия запаздывающих γ – кванты 5 МэВ

- кинетическая энергия нейтронов 10 МэВ

- кинетическая энергия нейтрино 10 МэВ

- кинетическая энергия β^- частицы 5 МэВ

200 ± 5 МэВ

Т.е. около 80 % энергии деления приходится на кинетическую энергию ядер осколков, которые разлетаются с большой скоростью, это происходит в тепловыделяющих элементов.

В точке А находится ядро, которое делится на 2 осколка и оказывается, что масса покоя больше m1 + m2, т.е. имеет место дефект массы (рис.2). Ядро горючего делится внутри твэлов, т.е. в топливном сердечнике.

М = m1 + m2 +Δ m

В соответствии с законом Эйнштейна:

Е = m_о · с² или Δ Е = Δ m_о · с²;

где m_о – масса покоя.

Этот закон указывает на то, что любому изменению энергии тела соответствует эквивалентное изменение массы:

М = М_о + М_к

Вследствие дефекта массы часть М_о превращается в кинематическую массу М_к , которая проявляется в форме кинетической энергии ядер осколков m1 и m2. Эти ядра осколки тормозятся об соседние ядра, вследствие чего выделяется тепловая энергия подобно тому, как выделяется теплота при торможении автомобиля, при этом ядра осколки проходят путь торможения всего в несколько единиц мкм, т.е. практически теплота появляется там, где ядро разделилось.

В топливном сердечнике и оболочке твэла тепло передаётся теплопроводностью

(q = -λ · grad t), а от наружной стенки твэла к теплоносителю – вынужденной конвекцией по закону Ньютона – Рихмана (q = α ·(t_ст – t_нн)).

При сжигании 1 грамма U ²³⁵ выделяется энергия:

Э = = 0,95 МВт·сут

Дата добавления: 2015-07-08