Уран как ядерное топливо

В отличие от других металлов уран применяют не как конструкционный материал, а как чрезвычайно эффективный источник энергии. Веществ, способных к делению под действием нейтронов с выделением энергии всего три – ₉₂U²³⁵, ₉₂U²³³, ₉₄Pu²³⁹. Из них только U²³⁵ встречается в природе (U²³⁵– 0,711, U²³⁸– 99,283% масс., остальное U²³⁴). Два других получают искусственным путем в атомных реакторах облучения нейтронами U²³⁸ и Th²³². Синтез Pu²³⁹ и U²³³ описывается ядерными реакциям:

Поэтому ₉₂U²³⁵ называют первичным ядерным топливом, а ₉₂U²³³ и ₉₄Pu²³⁹ – вторичным.

В процессе деления («сгорания») этих изотопов по реакции:

(аналогично с U²³³ и Pu²³⁹) выделяется колоссальное количество энергии. (где А и В осколки деления). Теплотворная способность U²³⁵ примерно в 50 млн раз больше угля.

Вероятность ядерных реакций деления выражают величиной эффективного сечения – ϭ, имеющее размерность площади поперечного сечения ядра мишени.

Дата добавления: 2015-08-21