Ядерные реакции. Ципные ядерные реакции. Ядерный реактор.

Ядерные реакции -процессы изменения атомных ядер, вызванные их взаимодействиями с элементарными частицами или друг с другом.

Суммарный электрический заряд и число нуклонов в ходе реакции должны сохраняться. А+а В+b(А- исходное ядро а- бомбардирующая частица, В- конечное ядро, b- испускаемая частица )

Для протонов и нейтронов в ядерной физике приняты соответственные символич. обозначения:

- протон - нейтрон

Первой ядерной реакцией была реацкия под действием альфа-частиц (He-гелия) в рез. кот. был открыт нейтрон.

В 1932 г. Чедвик открыл нейтрон в реакции радиоктивного превращения ядер (Ве-берилия) в изотоп углерода.

Ядерные реакции бывают 2 типов: эндотермические(с поглощением энергии) и экзотермические (с выделением энергии).

Если сумма масс исходного ядра и частиц, вступающих в реакцию, больше суммы масс конечного ядра и испускаемых частиц, то энергия выделяется, и наоборот.

Энергия, высвобождающаяся при ядерной реакции, наз. Энергетическим выходом ядерной реакции. (Энергетический выход может быть до сотен мегаэлектронвольт, что в миллионы раз превышает выход энергии при химических реакциях.)

В 1938 году немецкие физики Отто Гале и Фриц Штрассман, а также Лиза Мейтнер впервые осуществили деление U(урана) нейтронами.Спустя некоторое время было осознанно, что ядро урана распадается на две части.
Наиболее наглядно процесс деления можно представить, использовав капельную модель ядра.
Цепные реакции - реакции, в которых частицы, вызывающие их, образуются также, как и продукты этих реакций.
Характеристикой реакции деления явл. коэффициент размножения нейтронов:это отношение числа нейтронов в последующем поколении к числу нейтронов в предыдущем.
Существует максимальное кол-во вещества, необходимое для осущ. цепной реакции, называемое критической массой. Это число обусл. размерами зоны,в кот. происходят цепные реакции.
Устройство, в котором может происходить управляемая цепная реакция деления ядер тяжёлых элементов под действием нейтронов, называется ядерным реактором.
Ядерный реактор имеет 5 основных частей: 1. Активная зона, сод. ядерное горючее, которое находится в твелах- тепловыделяющих элементах. Они представляют собой очень длинные трубки, проходящие через всю активную зону реактора. 2. Замедлитель быстрых нейтронов(графит,берилий, тяжёлая вода,окись бериллия,органические жидкости). Средняя энергия нейтронов, рождающихся в реакторе, около 2 МэВ. 3. Система охлаждения- теплоноситель-вода, жидкий натрий(для отвода из активной зоны реактора выделяющейся в ней энергии). 4. Система регулирования(для обеспеч. возможности управления цепной реакцией). В системе регулирования используется кадмий,бор. 5. Система безопасности- оболочка из бетона и железа(для защиты окр.пространства от радиоктивного излуч. комонентов топлива и продуктов яд.реакции).
Ядерные реакторы различаются по характеру ядерного горючего, замедлителя и теплоносителя.
Сооружения, на которых, с помощью ядерной реакции, получается электроэнергия, называются атомными электростанциями.
Преимущества АЭС: -не потребляют кислород и органическое топливо; -отсутствует загрязнение окружающей среды продуктами сгорания органического топлива.
Опасные факторы воздействия АЭС на окр. среду: -нарушение теплового баланса в окрестности АЭС;-радиоактивные отходы; -радиоактивное загрязнение местности; -опасность экологических катастроф.

Дата добавления: 2015-07-10