ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ И ЕЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ И ЕЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Обогащение ядер нейтронами [c.48]

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]

Применение графита в качестве замедлителя и конструкционного материала в строительстве ядерных реакторов обусловлено его сравнительно небольшой стоимостью, легкостью механической обработки, малым сечением захвата нейтронов ( 4 м барн) и хорошей замедляющей способностью. Графит снижает энергию нейтронов, которые участвуют в делении. Это замедление происходит в результате упругого соударения между нейтронами и атомами замедлителя. По величине коэффициента замедления М, т. е. отношению замедляющей способности к макроскопическому сечению поглощения, реакторный графит (М = 190) хотя и далек от тяжелой воды (М = 3300), но близок к бериллию (М = 150), окиси бериллия М = 200) и значительно выше воды (М = 61). Замедляющая способность графита объясняется его малым (12,01) атомным весом. Он был применен в реакторе, на котором в СССР впервые была осуществлена цепная реакция. В реакторах атомных электростанций также используется в качестве замедлителя графит. [c.390]

Добавки, вводимые, в полимерные материалы с целью стабилизации последних, должны снижать эффект дей ствия основных факторов среды или тормозить развитие одной из основных реакций в механизме старения полимера. Например, для защиты полимера от атмосферного старения необходимо уменьшить энергию, поглощаемую полимером в результате воздействия ультрафиолетовых лучей. Для этой цели добавки должны в большей степени поглощать ультрафиолетовые лучи, не разрушаясь при этом. Другой путь—взаимодействие добавок с образовавшимися радикалами и прекращение цепной реакции в начале ее развития. [c.50]

Критическая масса, при которой начинается цепная реакция, равна приблизительно 20 кг или Внезапное соединение двух частей, масса каждой из которых меньше критической, но в сумме ей равна, вызывает цепную реакцию, при которой высвобождается огромное количество энергии. В результате температура возрастает более чем на миллион градусов за время меньше 1 сек. (фиг. 96 и 97). За это время успевает разделиться только около 5% критической массы (приблизительно 1 кг), в результате чего выделяется энергия около [c.150]

Анализ последнего уравнения показывает, что с увеличением начальной плотности эффективных центров рд, при прочих равных условиях, время уменьшается, т. е. максимум скорости цепной реакции сдвигается к начальному периоду химического превра-шения. К тому же результату приводит увеличение константы обрыва цепей Ь и константы п. [c.245]

Часть излучаемой энергии рассеивается наружу через стенки стержня и проявляется в форме люминесцентного свечения рубинового кристалла, затем теряется часть же, направленная в виде фотонов параллельно оси стержня (рис. У П. 10, б) по пути своего движения, вызывает цепную реакцию образования новых фотонов за счет столкновения (рис. УП. 10, г) с находящимися в стержне возбужденными атомами. Возникший поток фотонов многократно отражается от зеркально посеребренных торцов рубинового стержня (рис. УИ. 10, д), лавинообразно нарастая при каждом отражении и в конечном счете в форме мощного светового луча (рис. УII. 10, е) вырывается из того торца, на котором серебряное зеркало имеет меньшую толщину (штрихи на рис. УП. 10). Особенностью сформированного таким образом светового луча является его высокая когерентность, т. е. параллельность движения составляющих его фотонов, в результате чего расхождение луча, испускаемого стержнем, не превышает 0,05—1°, а диаметр луча не больше диаметра самого стержня. [c.452]

Согласно этой теории, конечные продукты образуются в результате взаимодействия исходных реагирующих веществ с активными промежуточными продуктами реакции, каковыми большей частью являются свободные атомы и радикалы, возникающие в процессе химических преобразований. Элементарная цепь может возникнуть ( зарождение цепи ) лишь при появлении активных частиц ( активных центров ), т. е. промежуточного продукта из исходных веществ, имеющего свободные связи (свободные атомы и осколки молекул — радикалы). Активная частица не может существовать сама по себе, и поэтому она стремится к немедленному соединению с другой частицей, отнятой у молекулы исходного вещества. Образуются новые молекулы, но одновременно и новые активные частицы ( разветвление цепи ). Число активных частиц при этом увеличивается, реакция приобретает цепной характер и длится до тех пор, пока в результате какого-либо процесса не произойдет уничтожение ( гибель ) активной частицы и вследствие этого прекращение реакции ( обрыв цепи ). [c.77]

В 1939 г. Ган и Штрассмаи, облучая уран нейтронами, наблюдали образование нескольких более легких элементов. Мейтнер и Фриш предложили правильную интерпретацию результатов, полученных Га,но,м и Штрассманом и показали, что тяжелое ядро под действием нейтронов может разделиться на две примерно равные части. В дальнейшем было показано, что процесс деления сопровождается испусканием вторичных нейтронов и освобождением большого количества энергии. Так как отношение среднего числа вторичных нейтронов к числу первичных превышает единицу, появилась возможность реализовать цепную реакцию, т. е. повторять процесс деления на новых ядрах урана с экспоненциальным нарастанием потока нейтронов. Первый ядерный реактор, в котором получалась энергия за счет деления ядер, был построен Ферми в США в 1942 г. Темпы развития этой отрасли науки таковы, что уже через 12 лет (в 1954 г.) в СССР была запущена первая в мире промышленная атомная электростанция. [c.10]

Следили за показаниями механического нумератора нейтронной импульсной установки и наносили на график результаты этих измерений... Взглянув на график, И. В. Курчатов заявил, что это еще не саморазвиваю-щаяся цепная ядерная реакция, и тут же ее погасил. Затем он предложил повторить опыт, подняв регулирующий кадмиевый стержень еще на 10 сантиметров. Два аварийных стержня ввели внутрь реактора, а регулирующий извлекли еще на 10 сантиметров. [c.209]

Процесс вулканизации осуществляется при нагреве резиновой смеси в прессформе за счет реакции вулканизатора (обычно серы и ее соединений), с молекулами каучука. В результате деталь принимает форму прессформы, а в материале получаются длинные цепные молекулы, связанные в единую пространственную систему, обладающие гибкостью и эластичностью. Существует определенное коли- [c.147]

В процессе перегрузки необходимо постоянно контролировать мощность и скорость ее изменения, даже если реактор полностью заглушен и находится в глубоко подкритичном состоянии. Приборы, контролирующие мощность, реагируют на изменение нейтронного потока задолго до его значения, при котором начнется заметное выделение энергии в результате деления, а выход периодомера на показания (отклонение стрелки от края шкалы, соответствующего бесконечному периоду) свидетельствует о начавшейся цепной реакции. Уровень гамма-излучения реактора зависит в этом случае как от нейтронного потока (или мощности), так й от расстояния переме- щаемых сборок (ТВС, СУЗ) от точки замера. Поскольку во время перегрузки вблизи реактора и в соседних помещениях могут работать люди, необходимо вовремя заметить увеличение гамма-излучения и своевременно прекратить дальнейшие операции до тех пор, пока люди не будут отведены в безопасное место. [c.357]

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]

Для управления работой реактора, т. е. для управления процессом деления ядер урана-235, в активной зоне реактора имеются горизонтальные каналы, куда вдвигают или выдвигают так называемые регулирующие стержни, изготовленные из кадмия, бористой стали или других веществ, которые д адно поглощают нейтроны. Если такие стержни вдвинуть в реактор, то они начнут поглощать часть нейтронов, образующихся в реакторе. В результате этого уменьшается доля нейтронов, вызывающих деление ядер урана-235, и ценная реакция в реакторе замедляется. Таким образом, вдвигая или выдвигая регулирующие стержни, можно з меньшать или увеличивать количество нейтронов, идз щих на поддержание цепной ядерной реакщш, т. е. управлять работой атомного реактора. При этом регулировка работы реактора произ- [c.93]

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]

Энергия, освобождаемая при делении ядра урана, составляет около 200 MeV. В процессе деления выбрасываются быстрые нейтроны, которые теряют энергию путём неупругих столкновений с ядрами урана. В случае изотопа урана с массой 235 под действием медленных нейтронов происходит цепной распад, так как в результате исходного деления образуется не меньше чем два нейтрона, которые в свою очередь вызывают распад. Число распадающихся атомов лавинно нарастает, что приводит к взрыву с выделением огромного количества энергии. Образующиеся в результате распада нейтроны могут вылетать за пределы взятого объёма урана, и цепной процесс остановится. Поэтому размер устройства, содержащего уран, должен быть больше критического, т. е. такого, при котором количество освобождаемых при делении нейтронов в точности равно их потере вследствие вылета и захватов, не сопровождающихся делением. Изотоп урана с массой 235 содержится в природном уране в количестве 0,71%. Поэтому для осуществления реакции цепного взрыва необходимо уран обогатить содержанием лёгкого изотопа) что достигается с большим трудом рядом методов (электромагнитное разделение, термодиффу-зия и т. д.). Цепному распаду подвергается и элемент с Z = 94—плутоний. Плутоний получают из обычного урана в так пазы- [c.323]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...