Энергия реакции ядерной

Если энергия затрачивается на излучение, то туманность постепенно сжимается и становится еще более горячей, т. е. ее средняя температура возрастает тем быстрее, чем быстрее она излучает энергию и при этом сжимается. Уравнение (117) показывает, как связана уменьшающаяся величина радиуса звезды за с ее возрастающей средней температурой Тср. В конце концов эта температура становится настолько высокой, что могут начаться ядерные реакции ). Когда главным источником энергии становятся ядерные реакции, гравитационное сжатие звезды замедляется или совсем прекращается, потому что увеличение давления излучения противодействует дальнейшему сжатию звездного вещества. Таково нынешнее состояние нашего Солнца. Приблизительно через 7-10 лет, когда в результате термоядерного горения большая часть водорода Солнца превратится в гелий, опять начнется сжатие и возобновится процесс постепенного повышения средней температуры внутри Солнца ). [c.305]

Величина Q в реакции называется энергией ядерной реакции и численно равняется разности энергий конечной и исходной пар в реакции. Ядерные реакции, протекающие с выделением энергии (Q > 0), называются экзотермическими. Реакции, которые могут осуществляться только с поглощением энергии (Q < 0), называются эндотермическими. Эндотермическая ядерная реакция становится возможной лишь при некоторой минимальной энергии налетающей частицы, измеренной в л. с. к. и С-системе. Эта энергия и называется пороговой энергией данной эндотермической реакции. [c.263]

Кроме закона сохранения полной энергии в ядерных реакциях выполняется еще целый ряд законов сохранения законы сохранения электрического заряда и числа нуклонов (т. е. барионного заряда) , законы сохранения импульса, момента количества движения и четности, а также закон сохранения изотопического спина. Последний закон сохранения является следствием зарядовой независимости (изотопической инвариантности ) ядерных сил все три элементарные, чисто ядерные (т. е. без учета электромагнитного) взаимодействия нуклонов тождественны р — р = п — п = п — р), если нуклоны находятся в одинаковых пространственных и спиновых состояниях. [c.282]

Энергетические соотношения в ядерной реакции определяются законами сохранения энергии и импульса. Энергией реакции А (а, Ь)В называется величина [c.1069]

Ядро-мишень Ядерная реакция Остаточное ядро Период полураспада продукта реакции Энергия реакции, МэВ Сечение при =14,5 МэВ, 10-31 2 Сечение, усредненное по спектру деления iiU, Ю-ч мг [c.1130]

Процесс гравитационного уплотнения и разогревания звезды приводит к тому, что в ее недрах начинают протекать ядерные реакции. Как только выделение энергии в ядерных реакциях станет достаточным для того, чтобы компенсировать потери энергии на излучение, гравитационное сжатие звезды прекращается. [c.602]

Заманчиво было бы составить классификацию видов знергии (подобно таблице химических элементов Д. И. Менделеева) на основе ступенчатого перехода количества в качество с помощью формулы Действительно, при термоядерных реакциях выделяется 0,65% всей энергии, при ядерных реакциях деления — 0,09, при химических —5-10 %. Однако дальше резкая граница между цифрами стирается. [c.131]

Сопровождаются выделением энергии и ядерные реакции от распада радиоактивных ядер. В этом случае величина энергии достигает нескольких мегаэлектронвольт. А деление ядра урана сопровождается выделением энергии около 200 МэБ. Несколько далее мы подробнее рассмотрим этот процесс деления ядра, но прежде познакомимся с очень важным для нас понятием внутриядерной связи, обусловленной в конечном счете наличием дефекта массы. [c.37]

То, что ядерный синтез представляет собой более мощный источник энергии, чем ядерное деление, объясняет, почему при одинаковом весе зарядов водородная бомба по своему действию гораздо разрушительнее атомной. Правда, процессы ядерного синтеза, происходящие в водородной бомбе и предложенные для использования в будущих термоядерных реакторах, начинаются не с ядер водорода (протонов), а с ядер дейтерия или даже трития. Некоторые из этих реакций синтеза, начинающихся с дейтерия или трития, даны в табл. 6. Две из них уже упоминались среди реакций, происходящих в Солнце, однако последнее, как мы знаем, само производит (синтезирует) свой дейтерий из водорода. Почему же в качестве термоядерного топлива мы предпочитаем использовать редкие изотопы водорода — дейтерий или тритий, а не имеющиеся в изобилии протоны (ядра водорода-1) [c.95]

При помощи-ускорителей частиц, имеющихся сейчас на вооружении ядерной физики, к сожалению, нельзя получить всю необходимую нам энергию для ядерных реакций синтеза. Например, предположим, что в таком ускорителе с помощью пучка дейтронов энергией 1 МэВ бомбардируется мишень из дейтерия, первоначально имеющая комнатную температуру. Средняя кинетическая энергия ядер дейтерия в мишени при комнатной температуре составляет примерно 0,025 эВ (в каждом грамме мишени содержится около З-Ю таких ядер). В лучшем случае только 10% бомбардирующих дейтронов (пучок таких дейтронов может содержать всего около 10 частиц) будет вступать в ядерную реакцию синтеза с участием дейтронов мишени (возможно, лишь после многочисленных столкновений) и отдавать тем самым часть своей кинетической энергии на термоядерную реакцию. А остальные 90% не вступают в реакцию синтеза, хотя они также отдают некоторую часть своей энергии ядрам мишени (в принципе этот процесс близок к замедлению нейтронов в обычных ядерных реакторах). Вся выделившаяся энергия (и термоядерная, и кинетическая), поднимающая температуру мишени всего на несколько градусов, будет быстро уменьшаться в результате последующих столкновений (в которых, кроме дейтронов мишени, участвуют образующиеся нейтроны и гамма-кванты). Таким образом, бомбардировка дейтронами высоких энергий приводит в ускорителе лишь к тому, что эти дейтроны как бы растворяются в огромном количестве дейтронов мишени, обладающих низкой энергией. Оказывается, для того чтобы началась самоподдерживающаяся ядерная реакция синтеза, необходимо поднять температуру мишени до нескольких миллионов градусов. Только тогда беспорядочные столкновения, обусловленные тепловым движением дейтронов мишени, будут приводить к достаточно частым реакциям ядерного синтеза, чтобы выделившаяся энергия смогла превзойти энергию бомбардирующих дейтронов. Однако дам<е самые мощные современные ускорители не могут придать пучку бомбардирующих частиц энергию, способную разогреть мишень до [c.104]

Основная проблема, связанная с реакцией ядерного синтеза, состоит в разработке технологии, способной удерживать газ заряженных частиц, плазму при температуре порядка многих миллионов градусов в течение довольно длительного времени для того, чтобы высвободить нужное количество энергии, в то время как плазма находится в изолированном состоянии. Известны два способа, с помощью которых управляют этим процессом метод магнитных полей и метод удерживания атомов тяжелого водорода с помощью мощных лазеров. Первый метод имеет несколько вариаций, из которых наиболее известна токамак [слово тока-мак составлено из первых слогов русских слов тороидальный (то), камера (ка) и магнитный (мак)]. Этот метод представляет собой наиболее легкий путь осуществления ядерного синтеза, в котором участвуют дейтерий и тритий и который протекает в удерживаемой с помощью магнитных полей плазме при температуре более 100 млн. °С. Конечными продуктами реакции синтеза являются ионы гелия (Не ) и нейтроны. Около 80% высвобождаемой в результате синтеза энергии приходится на нейтроны. Высокая кинетическая энергия этих частиц должна быть преобразована в тепло и использована для расширенного. воспроизводства трития путем абсорбции энергии в слое лития. Системы переноса тепла и преобразования в тепло, которые являются следующей ступенью, аналогичны используемым в ядерных реакторах деления. При осуществлении второго метода лазерный луч направляют на скопление атомов дейтерия-трития с разных [c.230]

Ядерно-физические свойства урана. Природный уран является сырьевой основой ядерного топлива для современной ядерной энергетики. Под воздействием нейтронов различной энергии в ядерном топливе происходят два вида ядерных превращений деление на две части тяжелых ядер и образование новых, более тяжелых ядер в результате захвата нейтронов. Вероятность этих реакций и количественное соотношение между ними характеризуются сечениями реакций деления ст/ и радиационного захвата Onv, а также соотношениями этих сечений . Сечения реакций измеряются в барнах (1 6=10-2 см2). [c.149]

Масс-спектрометрические исследования строения ядер способствовали важнейшим открытиям и помогли создать. фундаментальные основы ядерной физики, позволившие ускорить решение проблемы использования освобождающейся энергии при ядерных реакциях. [c.193]

Известны ядерные реакции при малых (порядка 1 эВ), средних (до 1 —10 МэВ) и высоких (10-—10 МэВ) энергиях. Реакции деления ядер обычно являются экзотермическими с количеством выделившейся энергии Q 10 эВ в каждом акте реакции. В каждом акте реакции деления тяжелых ядер из сильно возбужденных ядер испускаются от двух до трех мгновенных нейтронов, которые, взаимодействуя с соседними ядрами, вызывают в них реакцию деления. Особенностью такой цепной ядерной реакции является непрерывное восстановление активных центров. Скорость цепной реакции деления V равна числу актов деления ядер в веществе за единицу времени [c.112]

С другой стороны, заряженная частица гораздо чаще обменивается энергией с электронами и ядрами, нежели вступает в ядерную реакцию. Поэтому в обычных условиях (при невысоких температурах) в ядерную реакцию вступает весьма малая часть заряженных частиц, которым была сообщена начальная энергия реакция будет затухающей. [c.56]

Настоящий параграф посвящен исследованию явления генерации возрастающей внешней электромагнитной энергии при возрастающей скорости (плотности) прохождения внутреннего процесса цепной реакции ядерного деления. Эффект, подобный лавинообразному квантовому возбуждению при соответствующей накачке лазерного генератора, проявляется и в ядерной среде при цепной реакции деления тяжелых ядер во внешнем (накачивающем) электромагнитном поле. [c.268]

Каскадное развитие реакции ядерного деления приводит далее к лавинообразному усилению внешнего индуцируемого электрического тока и электромагнитного поля. Нри этом сценарий развития направленного скоростного движения возрастающего числа заряженных продуктов деления может служить основой для создания сверхмощных ядерных генераторов электрической энергии и электромагнитных силовых установок, а также ускорителей разного рода частиц. [c.268]

ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ — внутренняя энергия атомного ядра, связанная с взаимодействиями и движениями образующих ядро нуклонов. О способах получения и применения Я. э. см. Атомная энергетика. Термоядерные реакции, Ядерные реакторы, Ядерные реакции, Ядерные цепные реакции. [c.546]

На атомной электростанции (АЭС) источником энергии служит ядерное горючее (изотопы урана или плутоний). В атомном реакторе осуществляется регулируемая реакция деления ядер горючего, Процесс деления ядер сопровождается выделением тепла, которое отводится из активной зоны реактора теплоносителем, и используется для выработки электрической энергии. Атомные электростанции могут работать по паротурбинному или газотурбинному циклу. [c.205]

Анализ многих явлений в ядерной физике позволяет установить уравнения, связывающие введенные нами коэффициенты. Это позволяют сделать, в частности, массы ядер, измеренные методом масс-спектрометрии, баланс энергии в ядерных реакциях, стабильность ядер по отношению к радиоактивному Р-распаду. [c.83]

Цепная ядерная реакция возможна только в том случае, если кинетическая энергия нейтронов, образующихся в результате деления, больше пороговой энергии реакции деления. Отсюда следует, что невозможно построить ядерный реактор, скажем, на висмуте. [c.276]

Однако для получения большого и постоянного выхода энергии при ядерных реакциях необходимо искусственно возбуждать ядра увеличивая их энергию настолько, чтобы они становились неустойчивыми и распадались с образованием новых ядер. Эта энергия возбуждения ядер аналогична энергии активации химических реакций. [c.169]

В ракетных двигателях возможно использование трех видов энергии химической, ядерной и солнечной. Химическую энергию выделяют вещества в процессе реакции окисления (сгорания) или разложения. Ядерную энергию можно получить путем деления ядер тяжелых или путем синтеза легких элементов. [c.115]

В энергетике недалекого будущего новым источникам энергии отводится ведущая роль. Потребление энергии в промыщленных целях на данном этапе развития увеличивается с каждым годом. Обеспечить такой расход энергии только за счет топливных ресурсов земного шара и использования атомной энергии невозможно. Мировые запасы нефти, угля и газа не безграничны. Перспективы получения энергии в широких масштабах в результате ядернэй реакции деления также проблематичны, Правда, положение может улучшиться при использовании техники реакторов-размножителей и при овладении реакцией ядерного синтеза. [c.6]

Величину Q называют эне 5гетическим выходом ядерной реакции или, короче, энергией реакции. [c.234]

Териолдерная реакция, Ядерная энергия освобождается не только и ядерных реакциях дв ления тяжелых ядер, по и в реакциях соединения лех кнх атомных ядер. [c.333]

По значениям энергии различают ядерные реакции при малых, средних и высоких энергиях. Реакции при малых энергиях, примерно в несколько электрон-вольт, происходят в основном с участием нейтронов. Реакции при средних энергиях (до нескольких мегаэлектрон-вольт) вызываются нейтронами, а также заряженными частицами и -у-фотонами. При высоких энергиях (сотни и тысячи мегаэлектрон-вольт) реакции приводят к разложению ядер на составляющие их нуклоны и к рождению элементарных частиц. [c.263]

Выше ( 45) уже отмечалось, что первые ядерные реакции осуществлялись учеными имен о с а-частицами. Например, реакция Резерфорда (а, р) принадлежит к первому типу реакций. Вторым примером реакции первого типа является реакция с алюминием 1зАР (а, р) i4Si . Энергия реакции Q == - - 2,26 Мэе, выход составляет примерно 1 протон на 10 а-частиц. В диапазоне значений энергии а-частиц от 3,92 до 6,61 Мэе для выхода (и сечения) реакции обнаружено шесть резонансных максимумов. [c.288]

В процессе ядерной реакции сохраняется полная энергия частиц. При упругом рассеянии сохраняется также их суммарная кинетическая энергия. В общем случае кинетическая энергия не сохраняется. Разность между суммарной кинетической энергией продуктов реакции и суммарной кинетической энергией частиц, вступающих в реакцию, называется энергией реакции Q. Реакции с Q > О называются экзоэнергетическими, с Q < О — эндоэнергетическими. Эндоэнергетические реакции обладают порогом, т. е. могут происходить только в том случае, когда кинетическая энергия бомбардирующей частицы превосходит пороговое значение Гмин . q JJ — массы [c.282]

Реакции типа (р, а). Эти реакции обычно бывают экзоэнер-гетическими. Действительно, в соответствии со схемой ядерной реакции, изображенной на рис. 92, энергия реакции равна Q = = г а — еь, где e —энергия связи падающей, а еь —энергия связи вылетающей частицы относительно промежуточного ядра. Применительно к рассматриваемой реакции типа р, а) Q = = е.р — Еа. Но гр onst для всех ядер периодической системы и равно Ер 8 Мэе. Что касается энергии связи а-частицы то, как следует из табл. 31 ( 53), она меняется от максимального значения Ба = 8 Мэе при 2 = 8доеа = 0 при Z = 60 и становится отрицательной (ея < 0) при Z > 60 (для а-радиоактивных ядер). Отсюда следует, что [c.445]

Для получения нейтронных пучков с энергиями до 14 МэВ существуют методы, не связанные с использованием ускорителей. Во-первых, исключительно мощным источником нейтоонов в этой области энергий является ядерный реактор (см. гл. XI, 3). Во-вторых, в этой же области энергий используются простые и широко доступные источники, в которых нейтроны получаются ва-активном препарате за счет вторичной реакции а-частиц с ядрами примесей-определенного вида (см. 3, п. 2). [c.467]

При такой схеме рабочее тело верхней ступени цикла циркулирует по замкнутому контуру сначала оно поступает в атомный реактор, где за счет регулируемой реакции ядерного распада получает тепло и превращается в плазму, затем, пройдя через разгонное сопло, отдает свою кинетическую энергию в канале МГД-генератора, наконец, окончательно охлаждается в парогенераторе ниж ней ступени цикла и вновь поступает в атомный реактор. Естественно, что в качестве рабочего тела верхней ступени в этом случае выбираются наиболее легко ионизирующиеся газы, что позволяет существенно снизить температуру перед каналом МГД-генератора. Так, например, применение гелия (с присадкой паров щелочных металлов) дает бозможность ограничиться температурой плазмы 1 800—2 300°С, что значительно удешевляет сооружение установки. [c.239]

Рис, 2. Сечения реакций ядерною синтеза в зависимости от энергии налегающей частицы (в 1абл.— слева). Кривая I — реакция 7 2 — реакция 10 3 — реакция 4 и 5 4 — реакция d + Li-> Ве + гИ-.Ч,4 МэВ 5 — реакция 15 Л —реакция 16 [c.104]

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ—аналог химического потенциала для систем, содержащих заряж. частицы (ионы, электроны, дырки) характеризует состояние к.-л. заряж. компонента i в фазе а при определ. внеш. условиях (темп-ре, давлении, хим. составе фазы и электрич. поле). По определению, Э. п. = (й<3/йп )7-,р, , где G—значение Гиббса энергии, учитывающее наличи гтек-трич. поля в фазе а я,—число молей компонента i в этой фазе. Э, п. можно определить также как умноженную на Аеогадро постоянную работу переноса заряж. частицы i из бесконечно удалённой точки с нулевым потенциалом внутрь фазы а. Во мн. случаях Э. п. формально разбивают на два слагаемых, характеризующих хим. и электрич. составляющие такой работы (1 = ц -1-7, ф, где ц — хим. потенциал частицы в фазе а г,- — заряд частицы с учётом знака, F—Фарадея постоянная, ф —электрич. потенциал. ЭЛЕКТРОЙДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ—ядерные превращения, идущие при рассеянии электронов атомными ядрами. Согласно представлениям квантовой электродинамики, рассеяние электронов на нуклоне происходит путём обмена виртуальными у-квантами. В большинстве случаев достаточно ограничиться обменом одним у-квантом. Отличие виртуальных у-квантов от реальных состоит в том, что для последних имеет место однозначная связь между переданной нуклону энергией Лео и импульсом р. Для виртуальных у-квантов такое равенство не имеет места, что позволяет при рассеянии электронов варьировать независимо каждую кинематич. переменную. [c.595]

Назовем некоторые из источников взрывообразного выделения энергии. Это ядерные реакции (атомные и ядерные взрывы), химические реакции (большинство взрывов ВВ), сильные электрические разряды (например, атмосферная молния), мощные световые импульсы (получаемые в квантовых генераторах). Аналогичные явления имеют место, например, при соударении быстро движущихся тел, при горных ударах и землетрясениях, при разрушении высокопрочных стекол или сильно сжатых хрупких материалов, при взрывах баллонов со сжатым газом и т. д. В этом параграфе рассматривается, в основном, разрушение под действием химических и ядерных ВВ, когда в очаге взрыва образуется газ, находящийся под большим давлением и производящий деформацию и разрушение твердого тела. [c.449]

I и приобретает направленное движение к центру. Энергия и импулы этого вещества передаются внутренней части шарика, которая сильно сжимается и нагревается. Частищ>1 верхних слоев шарика приобретают скорость от центра шарика (как бы испаряются с поверхности). Таким образом, вещество внутренней области шарика очень сильно сжимается, что сопровождается огромным повышением температуры, а вещество внешних слоев шарика разлетается с очень большими скоростями (рис, 9 прямые стрелки). Если плотность и температура сжатого вещества шарика достигнут необходимых для осуществления ядерной реакции значений, то произойдет небольшой термойдерный взрыв, вроде взрыва маленькой водородной бомбы. Выделенная при этом энергия превращается в основном в кинетическую энергию продуктов ядерной реакции слияния, которая, в принципе, может быть преобразована в другие формы энергии и целесообразно использована. [c.30]

Тепловая машина, преобразующая тепло в механическую или непосредственно в электрическую энергию, обязательно включает в себя три составных звена источник тепловой энергии (реакция горения органического топлива, ядерный распад и т. д.), преобразователь (паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, паровая или газовая турбина, термоэлектрические, магнитогидродинамические, термоэмиссионные преобразователи), и устройство для отвода неиспользованной тепло-, вой энергии. Как правило, эти звенья располагаются в непосредственной близости друг от друга в пределах одной энергоустановки или агрегата, и передача тепла [c.3]

В водородной бомбе, где используется в качестве твердого горючего дейтерид лития LiD, проходят обе реакции — ядерное превращение лития с выделением трития и превращение дейтерия под действием трития, что сопровождается выделением колоссального количества энергии в 22,4 Мэе на молекулу дей-терида лития. Важная область ядерного применения лития — использование гидрида Li H для экранировки быстрых нейтронов, которые сильно тормозятся обоими легкими компонентами гидрида лития. [c.533]

ПРЯМЫЕ ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ ядерные реакции, в которых налетаюгцая на ядро-мишень частица передаст свою энергию и имнульс либо одному ядерному нуклону, либо сравнительно небольшой группе нуклонов. П. я. р. отличаются от процессов, идущих через этап образования составного ядра, след, особенностями. [c.240]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...