Цепная ядерная реакция деления

Если при этом в одном акте деления возникает больше одного нейтрона, то в принципе становится возможным нарастающий процесс цепной ядерной реакции деления. Так, например, если на каждый акт деления возникает два нейтрона, то в идеальном [c.373]

Цепная ядерная реакция деления [c.159]

При делении каждого ядра в пределах реактора выделяется 200 МэВ энергии. Этот процесс называется цепной ядерной реакцией деления. Если цепная реакция развивается очень быстро, за несколько микросекунд, то она происходит в виде взрыва, как в атомной бомбе. Если же ее контролировать и поддер- [c.161]

На принципах этой теории могут быть построены сверхмощные энергетические установки, работающие не на тепловом взаимодействии различных веществ, что само по себе, конечно же, важно, а исключительно на основе физических электроядерных превращений. Так же как и в лазерной технологии, ядерная электродинамическая модель требует для начала своего функционирования предварительной энергетической накачки в виде внешнего направленного электромагнитного поля для создания анизотропного фона при прохождении цепной ядерной реакции деления в вакууме. [c.267]

Целью этого параграфа является вывод полевых уравнений и уравнений движения заряженных осколков (агрегированных частиц с внутренней ядерной структурой), образуюш ихся в результате цепной ядерной реакции деления. Эти сложные, агрегированные частицы можно рассматривать как многократно ионизованные положительные ионы по причине срыва электронов оболочки атома делящегося веш ества (см. Приложение 4). [c.278]

Наконец, П4.5 отведен описанию процесса деления атомных ядер. Сюда вошли данные по нейтронам деления и другим продуктам распада, их энергетическому обеспечению. Рассмотрены также механизм деления на основе капельной модели ядра, особенности деления тяжелых ядер и выделены некоторые свойства зарядового распределения продуктов ядерного распада. В заключение приводится раздел о цепной ядерной реакции деления и соответствующих кинетических характеристиках. [c.487]

Выше уже говорилось о том, что большое количество свободных нейтронов образуется только в результате цепной ядерной реакции деления ядер урана-235, осуществляемой в атомных реакторах. Совершим мысленно путешествие внутрь уран-графитового реактора, посмотрим его устройство и работу. [c.89]

Цепные ядерные реакции деления. [c.491]

Ядерной энергией называется энергия, выделяющаяся при цепных ядерных реакциях деления тяжелых ядер ). В мирных целях ядерная энергия используется в атомных электростанциях. Мощность атомных электростанций определяется мощностью ядерных реакторов. Реакторы достаточной мощности служат источниками энергии в двигателях на судах и подводных лодках. Энергия атомных электростанций может быть использована, например, для опреснения морской воды. Расчеты показывают, что стоимость опресненной воды при этом будет столь низкой, что ее можно будет использовать для орошения засушливых земель. [c.494]

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]

Впервые предположение о возможности осуществления цепных ядерных реакций высказал Ф. Жолио-Кюри в 1934 г. Он же в 1939 г. вместе с X. X а л б а-н о м и л. к о ц а р с к и экспериментально обнаружил, что при делении ядра урана, кроме осколков-ядер, вылетают также [c.330]

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]

Ядерная реакция деления тяжелых ядер нейтронами, в результате которой число нейтронов возрастает и поэтому может возникнуть самоподдерживающийся процесс деления, называется цепной ядерной реакцией. Как и всякие разветвленные цепные реакции, цепные ядерные реакции являются экзотермическими, т. е. сопровождаются выделением большой энергии. Например, энергия, высвобождаемая при делении всех ядер, содержа-Ш.ИХСЯ в 1 кг (2,55-10 ядер) урана-235, составляет [c.310]

Как практически может быть осуществлена цепная ядерная реакция Если обеспечить, чтобы все v (2,5 — 3) нейтронов деления были использованы без потерь на деление новых ядер, то в результате возникает нейтронов, последние создадут v нейтронов н т. д. В этом случае число нейтронов возрастало бы в геометрической прогрессии. [c.310]

Таким новым источником энергии для человека и является энергия атомного ядра. В недрах атомного ядра скрыты колоссальные запасы энергии. И этой энергией человек мог бы воспользоваться для своих целей. С открытием деления ядер тяжелых элементов и осуществлением контролируемой цепной ядерной реакции решение проблемы об овладении энергией атомного ядра было поставлено на экспериментально-практическую основу. [c.321]

Отсюда следует, что для выяснения принципиальной -возможности получения цепной ядерной реакции чрезвычайно важно знать число вторичных нейтронов v, возникающих в одном акте деления. [c.374]

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]

Учитывая вытекающую из подобного положения опасность, проф. Жолио, который является не только крупнейшим специалистом в вопросах ядерной физики (в частности, ему принадлежит открытие цепного характера реакции деления урана и ее практического использования), но также и коммунистом (членом компартии Франции), предлагает нам свое сотрудничество в разработке урановой проблемы в СССР. Это сотрудничество может быть осуществлено, по желанию Правительства СССР, либо в форме консультаций советской группе, занимающейся этой проблемой, либо же — что представляется мне более ценным — путем объединения этой группы с французской группой, возглавляемой проф. Жолио и состоящей в основном из его учеников (в количестве 30 человек, часть которых находится в настоящее время в Канаде, откуда, однако, они могут быть отозваны). Проф. Жолио полагает, что практическое решение проблемы урана по плечу лишь таким большим странам, обладающим громадными ресурсами сырья и высокоразвитой индустрией, как США и СССР. Все его симпатии на нашей стороне и, несмотря на многократные попытки американцев привлечь его к работе, ведущейся в США, он готов предоставить все свои знания и опыт нам, с тем чтобы помочь СССР догнать и перегнать Америку в этой новой, исключительно важной области техники, в которой американцы опередили нас, по крайней мере, на два-три года. [c.326]

Но главное, чем плутоний-239 отличается от других элементов,— это способность его ядер делиться под воздействием нейтронов любой энергии. Причем при делении одного ядра испускается в среднем по три нейтрона, способных вызвать деление других ядер плутония, т. е. вызвать цепную ядерную реакцию. Именно это свойство и позволяет использовать плутоний-239 в реакторах в качестве горючего. [c.88]

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]

При делении ядер одновременно с образованием двух фрагментов деления испускаются также несколько быстрых нейтронов. Эти нейтроны способны вызывать новые процессы деления ядер, при которых возникают новые быстрые нейтроны и т. д. Таким образом, оказывается возможным осуществление цепной ядерной реакции. Неуправляемая цепная ядерная реакция имеет место при взрывах атомных бомб, а управляемая цепная ядерная реакция идет в ядерных реакторах деления. [c.279]

В момент запуска реактора в его активной зоне всегда имеется какое-то число нейтронов космического происхождения, образовавшихся в результате спонтанного деления ядер или от искусственных радиоактивных источников, специально предусмотренных для этой цели. Как только управляющие стержни, вдвинутые в активную зону при неработающем реакторе, поднимаются, сразу же начинается цепная ядерная реакция. Мощность реактора медленно на- [c.288]

Твэлы представляют собой устройства, содержащие твердое ядерное горючее. При помещении их в активную зону реактора они обеспечивают цепную реакцию деления, генерацию тепловой энергии, а при наличии в их составе материалов воспроизводства— накопление или В наиболее общем случае [c.222]

В 1939—1940гг. сотрудники ИХФ Я. Б. ЗельдовичиЮ. Б. Харитон впервые предложили расчет цепной ядерной реакции деления, показав,что при небольшом обогащении естественной смеси изотопов урана легким изотопом (ураном- [c.152]

Защитные системы безопасности — системы, предназначенные для предотвращения или ограничения повреждений ядер-ного топлива, оболочек тепловыделяющих элементов, первого контура и аварий, вызванных нарушением контроля и управления цепной ядерной реакцией деления в активной зоне реактора, а также нарушением теплоотвода от твэлов, К защитным системам относятся системы аварийной защиты реактора и системы аварийного охлаждения. [c.106]

Харитон Юлий Борисович (1904-1996) — физик и физикохимик, акад. АН СССР (1953 чл.-кор. 1946). Родился в Петербурге. В 1925 окончил Ленинградский политехнический ин-т. С 1921 работал в Ленинградском физико-техническом ин-те. В 1926-1928 стажировался в Кавендишской лаборатории у Э. Резерфорда. В 1928 ему была присуждена ученая степень доктора философии. С 1931 — сотрудник Ин-та химической физики АН СССР. По совместительству работал в других научно-исследовательских учреждениях. В начале 1942 Ю.Б. Харитон был прикомандирован к Научно-исследовательскому институту № 6 Наркомата боеприпасов в Москве, в 1944 был консультантом, а в 1945 сотрудником Лаборатории № 2 АН СССР. В 1939-1940 совместно с Я.Б. Зельдовичем выполнил одно из первых исследований осуществимости цепной ядерной реакции деления урана. С 1946 по 1996 работал в КБ-11 (РФЯЦ-ВПИИЭФ), где руководил работами по созданию ядерного оружия, в 1946-1952 гл. конструктор, в 1952-1959 — гл. конструктор и научный руководитель, в 1959-1992 — научный руководитель, а с конца 1992 — почетный научный руководитель [c.435]

Пусть в результате цепной ядерной реакции деления в момент времени Ь в свободном объеме тороида имеется некоторое конечное число К свободных заряженных частиц и осколков (легких и тяжелых) различного знака и N нейтронов. При взаимнонаправленном продольном движении во внешнем электромагнитном поле положительных и отрицательных частиц создаются сверхтонкие токи конвекционного типа с плотностями j i = I = где рг — объемная плотность распределения заряда г-ой частицы (осколка), Vi = Уг 1) — ее скорость. Т.е. результирующий (в первом приближении) ток внутри тороидального ядерного генератора характеризуется плотностью [c.270]

Ядерная физика в самом широком ее понимании исследует строение атомных ядер, особенности ядерных сил, законы превраш ения ядер при ядерных реакциях и распаде, а также их взаимодействия с другими ядрами и частицами. Узловые моменты ядерной теории, конечно же, необходимы для более полного понимания обсуждаемых в третьей части книги вопросов, связанных с механической реализацией гинерреактивного движения с помош ью разработанного инструмента его осуш ествления в виде цепных ядерных реакций деления во внешних направленных электромагнитных полях. Электромагнитные тороидальные вакуумные ядерные генераторы, в недрах которых как раз и происходят эти управляемые ядерные реакции на быстрых нейтронах, могут рассматриваться как своеобразный слепок с лазерных квантовых генераторов в области производства и поддержания сверхвысоких значений ядерной и электромагнитной энергий. [c.486]

В процессе реализации цепной ядерной реакции деления небольшое количество нейтронов вылетает не в момент акта деления, а чуть позже (спустя 0,05 с и выше). Такие нейтроны, появляюш иеся за счет / -распадов, называются запаздываюш ими. Хотя количество этих нейтронов весьма незначительно (0,7 %), их наличие очень важно для стабильной работы ядерных реакторов, о чем будет сказано ниже. [c.514]

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]

Тогда же сотрудниками ЛФТИ К. А. Петржаком и Г. Н. Флёровым было открыто спонтанное (самопроизвольное) деление ядер атомов урана, освобождавшее от необходимости использования посторонних внешних источников нейтронов для возбуждения цепной ядерной реакции. [c.153]

Основной вопрос, сможем ли мы вообще осуществить цепную ядерную реакцию на бьютрых нейтронах, использовав для этого или 0235, или Ра-231 , упирается в точные значения величины Vgj и в области энергий нейтронов 1 MeV < Е < 3 MeV. Хотя из работы К.А. Петржака и моей следует, что при 0,4 MeVсм , но, по-видимому, спектр вторичных нейтронов начинается с 1 MeV, так что во всяком случае будет больше, чем 2 10 не превышая вместе с тем 3 10 (опыты с Ра ). Относительно V примем, что это число заключено между 2 и 3 (данные для U-235 — деление под [c.418]

При радиоактивном распаде ядер общее количество выделяющейся энергии незначительно. Наиболее трудные теоретические и практические проблемы встали при попытках выделить и целесообразно использовать большие количества ядерной энергии. В 1939 г. была открыта ядерная реакция деления тяжелых ядер, в частности ядер урана. Особенность этой реакции состоит в том, что ири делении ядер урана с большой, скоростью вылетают нейтроны, способные вызвать дальнейшее деление следующих ядер, т. е. сделать реакцию непрерывной, самораз-вивающейся, или, как говорят, цепной. Прямым подтверждением испускания нейтронов при делении урана явились работы французских физиков Ф. Жолио-Кюри, Г. Альбано и Л. Коварски. В 1939—1940 гг. советские ученые Я. Б. Зельдович и Ю. Б. Харитон произвели первый принципиальный расчет цепных реакций деления, а в 1942 г. такая реакция была практически осуществлена итальянским ученым Э. Ферми, работавшим в США. [c.10]

Когда в результате ядерных реакций в уране накопится необходимое количество плутония, его необходимо отделить не только от самого урана, но и от осколков деления — как урана, так и плутония, выгоревших в цепной ядерной реакции. Кроме того, в урано-плутониевой массе есть и некоторое количество нептуния. Сложнее всего отделить плутоний от нептуния и редкоземельных элементов (лантаноидов). Плутонию как химическому элементу в какой-то мере не повезло. С точки зрения химика, главный элемент ядерной энергетики — всего лишь один из четырнадцати актиноидов. Подобно редкоземельным элементам, все элементы актиниевого ряда очень близки между собой по химическим свойствам, строение внешних электронных оболочек атомов всех элементов от актиния до 103-го одинаково. Еш,е неприятнее, что химические свойства актиноидов подобны свойствам редкоземельных элементов, а среди осколков деления урана и плутония лантаноидов хоть отбавляй. Но зато 94-й элемент может находиться в пяти валентных состояниях, и это подслащивает пилюлю — помогает отделить плутоний и от урана, и от осколков деления. [c.128]

Ферми (Fermi) Энрико (1901-1954) — выдающийся итальянский физик, один из создателей ядерной и нейтронной физики. Окончил Пизанский университет и Высшую нормальную школу (1922 г.). Работал в Геттингенском и Лейденском университетах, преподавал в Римском и Флорентийском университетах. В 1938 г. эмигрировал в США, где в 1942 г. в Металлургической лаборатории Чикагского университета построил первый ядерный реактор и осуществил управляемую цепную ядерную реакцию. Научные работы в области атомной и ядериой физики, статистической механики, физики космических лучей, физики высоких энергий, астрофизики, технической физики, разработал статистику частиц с полуцелым спином (статистика Ферми — Дирака), создал модель атома (модель Томаса — Ферми), открыл искусственную радиоактивность (1934 г.), обусловленную нейтронами, эффекты замедления нейтронов (Нобелевская премия, 1938 г.). Впервые (1941 г.) зарегистрировал нейтроны при спонтанном делении. Член многих академий наук и научных обществ. [c.267]

Нейтроны, выделяюпхиеся при делении, вызывают деление новых ядер активного веп ества, поддерживая незатухающую или даже нарастающую цепную ядерную реакцию. [c.353]

Итак, процесс горения ядерного топлива с заданным уровнем выделения тепловой энергии возможен липп> при А = 1. Осуществить это условие можно, если скорость образования новых нейтронов будет такой, чтобы постоянно компенсировались утечка и поглощение нейтронов. Установлено, что цепная самоподдерживающаяся реакция деления может идти лишь при наличии определенных массы и объема ядерного топлива. В этом случае количество ядерного топлива называется критической массой, а объем — критическим размером. Например, расчетная критическая масса чистого урана-235 равна 42 кг, при этом критический размер составляет 16.2 см, что представляет собой диаметр сферы, в которую заключена эта масса. [c.524]

Ядерными реакторами атомными котлами) называются устройства, в которых осуществляются управляемые цепные ядерные реакции. Основные элементы ядерного реактора ядерное горючее, замедлитель и отражатель нейтронов, теплоноситель для отвода тепла, образующегося в реакторе, регуляторы скорости развития цепной реакции деления. Различаются реакторы на медленных и на быстрых нейтронах (VI.4.9.2°). Для работы первых обязательно на-личте замедлителя, позволяющего нейтронам скачками преодолевать опасную область энергий, в которой происходит резонансный захват нейтронов (VI.4.9.3°), приводящий к убыли их числа в активной зоне реактора. [c.492]

Деиная рса ция деленик. щор урана. Среди различных ядерных реакций особо важное знач( ние I л<изни современного человеческого общества имеют цепные реакции деления некоторых тяжелых ядер. [c.329]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...