Деление ядер

В качестве источников теплоты для котельных установок используются природные и искусственные топлива, отходящие газы промышленных печей и других устройств, солнечная энергия, энергия деления ядер тяжелых элементов (урана, плутония) и т. д. [c.146]

Ядра атомов урана обладают способностью самопроизвольно делиться. Осколки деления разлетаются с огромной скоростью (2- Ю" км/с). За счет преобразования кинетической энергии этих частиц в тепловую в твэлах выделяется большое количество теплоты. Преодолеть металлический кожух твэла способны только нейтроны. Попадая в соседние твэлы, они вызывают деление ядер в них и создают цепную ядерную реакцию. [c.190]

Первая в мире атомная электростанция, построенная в СССР, превращает атомную энергию, выделяющуюся при реакциях цепного деления ядер урана, н тепловую, а затем в электрическую энергию. Тепловая мощность реактора атомной электростанции равна 30 000 кВт, а электрическая мощность электростанции составляет при этом 5000 кВт. [c.59]

В зависимости от энергии нейтронов, которые вызывают основную часть делений ядер горючего, реакторы подразделяют на быстрые, промежуточные и тепловые. Тип реактора зависит от соотношения количества замедлителя, горючего и других материалов, находящихся в его активной зоне, их геометрического расположения и размеров реактора. В реакторе на тепловых нейтронах энергия нейтронов, вызывающих наибольшую часть делений, обычно не превышает 0,2 эв. В реакторе на промежуточных нейтронах энергия большинства нейтронов, вызывающих деление, составляет 0,2 эе —100 кэв. В реакторе на быстрых [c.8]

В большинстве случаев для расчета защиты реактора наиболее существенно распределение потока тепловых нейтронов, поскольку, вызывая деление ядер горючего, они формируют. источники быстрых нейтронов и у-квантов деления. Кроме того, тепловые нейтроны характеризуются наибольшим сечением радиационного захвата. [c.35]

В теплоноситель попадают ядра отдачи (п, р)-, (р, п)- и (п, /)-реакций, происходящих на внешних поверхностях оболочек твэлов. Наличие естественных примесей делящихся элементов в материале оболочек твэлов, возможное загрязнение поверхностей оболочек ураном на заводе-изготовителе твэлов, а также частичная разгерметизация их оболочек во время работы реактора — все это приводит к появлению в теплоносителе продуктов деления ядер. [c.86]

Вначале рассмотрим исходное уравнение в общем виде, одинаково применимое как для мгновенных продуктов деления, так и для продуктов деления ядерного реактора. Заметим, что в реакторе, несмотря на выгорание первичного ядерного горючего, обычно поддерживается постоянная мощность, т. е, постоянное (во времени) число актов деления ядер. Чтобы достигнуть такого постоянства мощности (в условиях выгорания делящегося вещества), требуется соответствующее нарастание плотности потока нейтронов в активной зоне. В первом приближении зависимость между удельной мощностью реактора щ [<зг/г] и плотностью потока нейтронов Ф, обусловливающих деление, можно представить в виде [c.175]

Цепная реакция деления ядер урана. ... [c.297]

ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ ДЕЛЕНИЯ ЯДЕР УРАНА [c.329]

Реакция деления ядер урана при бомбардировке их нейтронами была о7 крыта в 1939 1-. В результате экспериментальных и теоретических исследований, выполненных Э. Ф е р м и, И. Ж о-л и о - К ю р и, О. Г а н о м, Ф. III т р а с с м а н о м, Л. М е й т-н ер, О. Ф р и ш е м, ср. IH о-JI и о - К ю р и, было установлено, что при попадании в ядро урана одного нейтрона ядро делится на две-три части. [c.329]

Практическое осуществление цепных реакций — не такая простая задача, как это выглядит на схеме. Нейтроны, освобождающиеся при делении ядер урана, способны вызывать деление лишь ядер изотопа урана с массовым числом 235, для разрушения же ядер изотопа урана с массовым [c.330]

Действительное изображение 271 Действующие значения силы тока и напряжения 241 Деление ядер 329 Детектор 254 Дефекты в кристаллах 92 Деформация 91 [c.360]

Цепная реакция деления ядер 329 Циклотрон 181 [c.365]

Остановимся на трех важнейших процессах, возникающих при прохождении 7-фотонов через вещество, а именно на фотоэффекте на комптоновском рассеянии у-фотонов и на рождении пары легких частиц (электрон—позитрон) в поле атомного ядра. Помимо этих процессов, 7-фотоны высокой энергии могут вызывать и ряд других явлений ядерный фотоэффект, деление ядер, рассеяние и резонансное рассеяние на ядрах, образование пар в поле электронов и в поле излучения и др. [c.31]

Отдельные догадки о существовании в ядрах оболочек протонов и электронов высказывались еще в 1924—1928 гг. до от1<рытия нейтрона. Однако доказательства в пользу модели ядерных оболочек часто сменялись сильными аргументами против нее, и наоборот. И вот в период 1935—1945 гг. было установлено, что модель ядерных оболочек не в состоянии объяснить энергии связи ядер и особенно легких ядер. Против модели оболочек выдвигаются серьезные возражения, что ядро в отличие от электронной оболочки атома не имеет преобладающего центрального потенциала и не может рассматриваться по аналогии с атомной (электронной) оболочкой. Успех капельной модели в объяснении деления ядер и правдоподобность идей составного ядра в истолковании ядерных реакций значительно задержали изучение оболочечной структуры атомных ядер. [c.183]

Кроме того, вероятности радиационных переходов, вопросы динамики деления ядер и др. также не находят объяснения в рамках модели оболочек. [c.193]

По характеру происходящих ядерных превращений в реакции различают кулоновское возбуждение, радиационный захват, реакции срыва, деление ядер, ядерный фотоэффект и т. д. [c.264]

Для характеристики различных видов взаимодействия вводятся сечение рассеяния а,, сечение деления ядер а , сечение радиационного поглощения сечение ядерного фотоэффекта и т. д. [c.272]

Теоретические вопросы деления ядер рассматривались Н. Бором и Д. Уилером в 1939 г. и независимо советским физиком [c.293]

Реакция деления ядер под действием нейтронов (протонов, а-частиц) протекает в два этапа. Первый этап реакции п, /) состоит в захвате нейтрона и образования составного ядра с массовым числом А I. Например, [c.306]

В момент деления одного ядра испускается несколько нейтронов, которые называются мгновенными, или вторичными нейтронами. Приведем число v вторичных нейтронов для деления ядер тепловыми нейтронами [c.308]

При делении ядер под действием быстрых нейтронов число V близко к 2 — 2,5. [c.308]

Давно перед физиками встал вопрос нельзя ли осуществить цепную реакцию с атомными ядрами, в которой превращение отдельного ядра, протекающее с выделением энергии, автоматически вызывало бы за собой подобное превращение и в других таких же ядрах Открытие деления ядер урана и ядер некоторых других тяжелых элементов дало возможность практического осуществления цепной ядерной реакции. Удалось использовать два замечательных свойства явления деления ядер. [c.309]

При делении ядер высвобождается огромная энергия, около 200 Мэе на каждое разделившееся ядро. [c.309]

Важнейшей характеристикой развития ядерных цепных реакций является коэффициент размножения k активных центров, в данном случае нейтронов. Коэффициент размножения равняется отношению числа нейтронов в некотором звене реакции к числу нейтронов в предшествующем ему звене с учетом всех бесполезных потерь до того момента, когда эти нейтроны в свою очередь вызовут деления ядер. Коэффициент размножения k определяет также число делений ядер, вызванное одним делением предыдущего звена реакции. Если k > 1, то имеем дело с самоподдерживающимся цепным процессом. Система, для которой й = 1 и цепной процесс идет с неизменной интенсивностью, называется кр ит и ческой. Система с k > называется надкритической, при этом цепной процесс развивается, его интенсивность нарастает, происходит атомный (ядерный) взрыв. Если 1, то система называется подкритической и в этом случае цепной процесс обрывается. [c.310]

Расчет радиационной защиты начинается с расчета интенсивности и пространственного распределения источников нейтронов и у-квантов деления в активной зоне реактора. При известном распределении этих источников в принципе возможно определение поля излучения во всей защите — поля быстрых, замедляющихся (промежуточных энергий) и тепловых нейтронов, а также картины ослабления в защите у-квантов, образующихся в результате деления ядер. При этом необходимо учитывать также и ослабляющие свойства материалов активной зоны,т. е. практически проводить совместный анализ распределения излучения в защите и в активной зоне. Однако возможен и другой подход — рассмотрение только лищь защиты или ее отдельной [c.7]

Односкоростная модель, рассмотренная выше, предполагает, что распределение источников нейтронов пропорционалоио распределению плотности полного потока нейтронов. На самом деле при делении образуются нейтроны разных энергий, причем энергия нейтронов деления значительно превышает энергию тепловых нейтронов, которые в основном вызывают деление ядер. Односкоростная модель не учитывает диффузию нейтронов в процессе замедления. Это особенно существенно для реактора с отражателем, где пространственное распределение потока может сильно зависеть от энергии нейтронов. Заметнее всего это проявляется в реакторах на тепловых нейтронах. В ряде случаев отражатель может служить основным источником тепловых нейтронов, например когда по техническим условиям невозможно или нежелательно смешивать замедляющий материал, состояший из легких ядер, с горючим. Тогда отражатель изготовляют из замедляющих материалов и замедление нейтронов в основном происходит в отражателе. [c.40]

Определим теперь формулы расчета активности продуктов деления через промежуток времени x = t после остановки реактора (или прекращения процесса деления ядер). В этом случае, р = 0, а следовательно, bi = 0, Aifi= Ai(T, 0). Тогда формулы (13.23) сводятся к виду [c.178]

Радиационные характеристики у-излучения смеси продуктов мгновенного деления, образующихся при расщеплении быстрыми нейтронами с энергией =14 Л1зв. Мощность взрыва по делению I кт (1,45-10 делений ядер и ) [c.188]

Использовать энергию ядер-ного взрыва в мирных целях очень трудно, так как выделение энергии при этом не поддается контролю. Управляемые цепные реакции деления ядер урана осуществляются II ядерных реакторах. [c.331]

Сл( довательно, энергия ЛМс равна сумме кинетических энергий частиц, возникающих в процессе распада. Это соогношение играет важную роль в ядерной физике, указывая источник энергии при процессах деления ядер. В то же время если М (т f f- m2), то реакция может идти в противоположном направлении, обеспечивая термоядерный синтез. Соотношение (7.32) показывает, какая громадная энергия сосредоточена в атомном ядре. Если исходить из среднего значения дефекта масс, примерно равного 0,006 единицы массы на один нуклон, то окажется, что при объединении этих частиц и ядре выделяется энергия, достигающая около 6 МэВ на один нуклон, что в несколько миллионов раз больше энергии обьпгных химических реакций (1 — 2 эВ на атом водорода). [c.382]

Физические основы ядерной энергетики и техники. Исследуются физические условия а) протекания контролируемой цепной реакции деления ядер и б) протекания управляемых термоядерных реакций синтеза. Изучаются вопросы нейтроь 1 Ой физики и физики действия реакторов. Сюда же относятся физические основы mhoi o-численных вопросов ядерной техники (обращение с радиоактивными материалами и отходами производства, вопросы дозиметрии и защиты от излучения и др.). [c.9]

В декабре 1938 г. и январе 1939 г. О. Ган и Ф. Штрасман открыли реакцию деления ядер урана под действием нейтронов на два ядра-осколка средней массы. В 1939 г. Ф. Жолио-Кюри, Э. Ферми и другие установили, что в одном акте деления ядра урана число испускаемых нейтронов составляет в среднем 2—3. В том же году Л. Мейтнер, О. Фриш, Ф. Жолио-Кюри установили факт, что при захвате медленных нейтронов ураном последний испускает ядра-осколки деления с общей кинетической энергией около 200 Мэе. Все это создало возможность осуществления цепной ядерной реакции. В 1939 г. Я. И. Френкель и независимо И. Бор и Дж. Уйлер создают теорию деления атомного ядра-капли. В 1940 г. Г. И. Флеров и К- А. Петржак открыли явление спонтанного деления ядер урана, протекающее с полупериодом lQi лет. [c.12]

Под действием медленных (тепловых) нейтронов некоторые тяжелые ядра испытывают процесс деления на осколки. Деление ядер урана вызывается только нейтронами с энергией более 1 Мэе. При этом, так же как и при делении ядер под действием тепловых нейтронов, выбрасывается несколько нейтронов, которые могут быть использованы для поддержания цепной реакции. Процессы деления ядер будут рассмотрены в главе VIII. Здесь же отметим, что при уменьшении энергии нале-таюш,его нейтрона от 1 Мэе и ниже в эс ективном сечении поглощения нейтрона ядром выявляется ряд острых максимумов-резонансов. [c.282]

Процесс деления атомных ядер представляет собой расщепление ядра на два (редко на три) осколка, происходящее самопроизвольно или под действием бомбардирующих частиц. Масса и атомный номер каждого осколка составляют примерно только половину массы и атомного номера исходного ядра. Деление на три осколка (имеются три варианта) наблюдается с вероятностью в 300 и в миллион раз меньшей вероятности деления на два осколка. Деление ядер урана под действием нейтронов было открыто в 1938—1939 гг. О. Ганом и Ф. Штрассманом. Спонтанное деление ядер урана было открыто советскими физиками Г. Н. Флеровым и К- А. Петржаком в 1940 г. [c.292]

На протяжении 20 лет (с 1919 по 1938 г.) во всех опытах по ядер-ным превращениям наблюдались только такие ядерные реакции, в которых ядро-мишень захватывает частицу (найтрон, протон, дейтрон, а-частицу, у-фотон) и вслед за этим испускает одну (в редких случаях две-три) частицу, превращаясь в ядро соседнего элемента или в ядро нового изотопа того же элемента. Но в 1938—1939 гг. была обнаружена реакция нового типа — реакция деления ядер урана, при которой происходит настолько глубокая перестройка ядра, что в каждом акте деления испускается несколько нейтронов, которые сами могут быть использованы для последующих актов деления. [c.292]

Вернемся к вопросу вынужденного деления ядер под действием нейтронов, используя основные положения теории деления. Лусть ядро с массовым числом А и зарядом Z, захватив тепловой нейтрон, превращается в ядро с тем же зарядом Z и массовым числом А - 1. Это образовавшееся составргое ядро оказывается в возбужденном состоянии с энергией возбуждения равной энергии связи захваченного нейтрона (7,5 5,8 Mse). Возбужденное ядро приходит в колебания, то вытягиваясь то сжимаясь, будет испытывать деформации. Если энергия возбуждения превышает энергию активации Sf, то деформация составного ядра достигает критической величины, на ядре образуется перетяжка и ядро испытывает деление. На рисунке 95 изображена последовательность стадий [c.302]

При образовании ядра (из U - ) захваченный нейтрон является четным и его энергия связи составляет 6,8 Мэе. Энергия связи присоединяюш,егося нейтрона при образовании ядра (из и ), как нечетного нейтрона, составляет льшь 5,7 Мэе. Это обстоятельство и отражает правило Бора—Уилера, утверждаюш,ее, что реакция деления ядер (п, /) у изотопов с нечетным числом нейтронов — осуш,ествляется на тепловых нейтронах, в то время как у изотопов с четным числом нейтронов — [c.303]

Выше мы рассматривали спонтанное и вынужденное деление ядер на две части как наиболее вероятное деление. При оценке некоторых количественных соотношений (VIИ.4) для простоты расчетов мы принимали деление симметричным (fe = /а)- В действительности при спонтанном делении, а также при делении, вызванном тепловыми нейтронами и нейтронами с энергией в несколько мегаэлектрон-вольт, обычно образуются асимметричные осколки с массами в отношении 3 2. Неодинаковой оказывается и энергия осколков более легкий осколок приобретает большую энергию. Обозначим через Su < 2, М- , М , и соответственно энергии, массы и скорости осколков. Используя закон сохранения импульса, [c.306]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...