Деление и синтез ядер

Атомные электростанции. Для использования энергии атомного ядра с целью выработки электрической энергии наибольший интерес представляют два типа ядерных реакций деление и синтез ядер. В настоящее время в энергетике используются только реакции деления ядер тяжелых элементов. [c.11]

Кроме перечисленных выше механизмов надо упомянуть о дифракции на ядре и о процессах деления и синтеза ядер, которые будут рассмотрены позднее. [c.176]

ДЕЛЕНИЕ И СИНТЕЗ ЯДЕР [c.206]

Целенаправленный эксперимент по исследованию ядерного заряда (устройства), как правило, сопровождающийся взрывным выделением ядерной энергии (энергии деления и синтеза ядер). [c.476]

Легко подсчитать, что в процессах деления и синтеза высвобождается всего лишь 0,1—0,3% энергии покоя участвующих в реакции ядер. Возникает естественный вопрос, существуют ли возможности более полного высвобождения энергии покоя Мс . Для такого высвобождения нуклоны должны превращаться в более легкие частицы — пионы, лептоны, фотоны. Но разрушение нуклонов строго запрещено законом сохранения барионного заряда (см. гл. Vis, 2). [c.564]

Заметим в заключение, что плотность потоков энергии, выделяющейся при делении ядер тяжелых элементов и синтезе ядер легких элементов, исключительно высока, но мощность ЭУ, использующих ее (турбины, ТЭГ), ограничена плотностями потоков энергии, доступными для входящих в состав данной ЭУ преобразователей энергии, рассмотренных выше. [c.87]

В этой книге мы не будем рассматривать третий закон термодинамики, так как он не столь важен для общего понимания процессов, связанных с проявлением ядерной энергии, таких, например, как деление и синтез атомных ядер. Однако прежде чем перейти к более детальному описанию этих процессов, кратко рассмотрим вопросы об эквивалентности массы и энергии и о превращении массы в энергию. [c.33]

Большие удельные потоки переноса энергии возникают в случаях, когда носителями являются частицы больших энергий, перемещаемые с большой скоростью потоки электронов, нейтронов, атомов и молекул при высоких температурах и т. п. Большими удельными потоками энергии сопровождаются также процессы фазовых, химических и атомных превращений вещества (конденсация паров, кипение жидкостей, сублимация, плавление, горение, деление и синтез атомных ядер). [c.12]

Сравнение энергий связи для легких и тяжелых ядер показывает энергетическую выгодность слияния (синтеза) первых и разделения на части (реакция деления) вторых. [c.99]

Давайте подведем итог и просуммируем известные нам факты о ядерном синтезе. 1. Энергия связи в принципе может выделиться в процессе синтеза ядер, если общая сумма масс ядер, вступающих в реакцию, примерно меньше 50 а. е. м. 2. Энергия, излучаемая большинством звезд (включая Солнце), получается в результате таких реакций синтеза, причем преобладающий их тип зависит от плотности, температуры и химического состава конкретной звезды. Чтобы превратиться в гелий, солнечный водород проходит цепочку реакций, начиная ср + р— d- - е+ v. 3. Эта реакция протекает слишком медленно, и поэтому в земных термоядерных реакторах будут использоваться реакции синтеза с участием более тяжелых изотопов водорода — дейтерия и трития. 4. Запасы дейтерия практически безграничны и исключительно дешевы по сравнению как с обычным (ископаемым), так и с ядерным (например, ураном или плутонием) топливами. Кроме того, в отличие от реакции деления реакции синтеза не оставляют после себя [c.112]

В настоящее время большинство стран строят свою энергетическую программу, исходя из предположения, что развитие энергетики на ближайшие 50 лет будет обеспечиваться, в первую очередь, за счет использования реакции деления урана. Менее четко определена более далекая перспектива. Однако, возможно, и в гря-душ,ие столетия энергетика будет обеспечиваться за счет реакций синтеза ядер. [c.7]

Наряду с реакциями деления экзотермический эффект возникает и при синтезе ядер легких элементов (термоядерная реакция). [c.233]

Общие сведения, верная энергия освобождается в виде тепловой в процессе торможения продуктов ядерного деления цли синтеза атомных ядер, движущихся с большими скоростями, и поглощения их кинетической энергии веществом теплоносителя. [c.18]

Реакции деления или синтеза освобождают энергию, приводя к образованию ядер среднего веса с большей стабильностью (см. гл. IV, 2 и гл VI, 2). [c.42]

Перед физиками стояла задача отыскать реакцию с большими дефектами масс, чем это имеет место при сжигании органического топлива, и такие реакции были найдены. В настоящее время известны два типа реакций, имеющих наибольшие дефекты масс 1) синтез ядер легких элементов (водород и его производные), находящихся в начале таблицы Менделеева (А 0,007) 2) деление ядер тяжелых элементов (уран и его производные), находящихся в конце таблицы Менделеева (А 0,0009) [c.417]

Реакция деления тяжелых ядер не единственный путь высвобождения атомной энергии. Ученые нашли и другой путь — реакция слияния (синтеза) ядер легких элементов, Известно, что устойчивость ядра определяется равновесием ядерных и электростатических сил. Ядерные силы стягивают протоны и нейтроны в единое целое, как силы поверхностного натяжения стягивают молекулы воды в каплю. Эти силы уравновешивают силы отталкивания одноименно заряженных частиц — протонов. Ранее шла [c.22]

Независимо от целей непосредств. получения энергии термоядерный реактор может быть использован в кач-ве мощного источника быстрых нейтронов. Последние могут быть использованы, в частности, в энергетич. целях в последующих реакциях деления тяжёлых ядер (см. Деление атомного ядра) в окружающем реактор бланкете из урана (или тория). Это т. н. гибридный реактор, работающий по схеме синтез — деление и являющийся одним из звеньев программы УТС. С другой стороны, заметное внимание привлекли к себе и чистые [c.759]

Мы живем в начале четвертого периода, основными энергетическими проблемами которого являются воспроизводство ядерного топлива деления в реакторах на быстрых нейтронах, осуществление контролируемого термоядерного синтеза, все более широкое применение возобновляемых источников энергии и повышение энергетической эффективности всех типов энергетических установок и энергопотребляющих устройств. К проблемам, нока не имеющим научно-технических оснований для их решения в ближайшем будущем, относятся концентрация рассеянного тепла окружающей среды, массовый искусственный синтез молекул, подобных хлорофиллу, извлечение энергии деления не только из ядер, но и из пока неделимых нуклонов — нейтронов и протонов. [c.15]

В процессе углублений исследований ядерных процессов ученые сделали поразительные открытия. Оказывается, целесообразно не только делить атомное ядро урана и плутония, но также соединять тяжелые ядра водорода (дейтерий, тритий). При этом образуется благородный газ — гелий. При слиянии (синтезе) тяжелых ядер водорода высвобождается тепловая энергия, существенно превышающая энергию деления атомного ядра в расчете на 1 кг исходных атомов. Поэтому принципиально возможно создание реакторов на водородном топливе. Такие реакторы называются термоядерными. Над их разработкой сейчас работают ведущие ученые ряда стран. Большие работы этого направления проводятся и в СССР. Освещение перечисленных проблем, оценка перспектив использования новых источников энергии дана в 7 главе нашей книги. [c.174]

Наконец, можно привести формулировку из одного из советских докладов на Мировой энергетической конференции в сентябре 1977 г. [73], где характеризовалась энергетическая политика СССР Уменьщить долю нефти (при одновременном абсолютном увеличении ее производства) в суммарном приросте потребления энергетических ресурсов в стране, резко увеличить долю ядерной энергии, углей Сибири и Казахстана, дещевого природного газа из месторождений Тюмени. Впоследствии, с начала XXI в., ядер-ная энергия (получаемая как делением, так и синтезом ядер) будет играть ведущую роль в приросте потребления энергии в СССР . [c.334]

Эта монография посвящена как получению, так и химическим свойствам радиоэлементов. Хотя превращения ядер считаются предметом физики, строгое разграничение между получением и использованием радиоэлементов противоречит и лабораторной практике, и взглядам других авторов. Изложение некоторых проблем, связанных сядерными превращениями, представляется автору тем более оправданным, что до сих пор не имеется обзоров по радиохимическим применениям ядерного деления и синтеза и об открытии [c.6]

Вторым достоинством является то, что продукты термоядерной реакции синтеза состоят только из нерадиоактивных ядер. Поэтому реакция синтеза ядер в противоположиость реакции деления не создает проблемы удаления и хранения радиоактивных продуктов. [c.329]

Ядерная энергия — энергия связи нуклонов в ядре, освобождающаяся в различных видах при делении тяжелых и синтезе легких ядер. В последнем случае ее принято называть терлюядер-ной . [c.36]

Рассмотренный реактор относится к разряду так называемых гибридных термоядерных реакторов. В них сочетаются реакции синтеза (в плазме) и деления (в бланкете) ядер. Анализируя баланс энергии термоядерной электростанции (ТЯЭС), упрощенно изображенный на рис. 13.2, нетрудно понять, почему таким реакторам будет отдано предпочтение на начальном этапе развития термоядерной энергетики. [c.160]

Последние обусловлены электромагнитным, а не ядерным взаимодействием, но так как они приводят к преобразованию ядер, их также относят к ядерным реакциям. Некоторые ядерные реакции принято различать в соответствии с характером превращения кулоновское возбуждение ядра, деление ядер, синтез ядер, процессы М ножественноро рождения частиц. Кроме того, разделяют ядерные реакции, идущие на легких ядрах (Л<50), средних (50<Л< <100) и тяжелых (Л >100), а также ядерные реакции при малых (<1 кэв), средних (от 1 кэв до 1 Мэв), больших (от 1 до 100 Мэв) и высоких (>100 Л1эв) энергиях, хотя, конечно, приведенные границы областей весьма у.слов.ны. [c.171]

ТЕРМОЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ — реакции слияния (синтеза) легких атомных ядер в более тяжелые, происходящие при очень высоких темн-рах ( -10 ° и выше). Поскольку ядра с наибольшей энергией связи (см, также Упаковочный множитель) на 1 нуклон находятся в средней части периодич. системы Менделеева, Т. р. являются, как правило, процессами образования более плотно упакованных ядер из более рыхлых и потому сопровождаются выделением энергии (точнее, выделением в продуктах реакции избыточной кинетич. эне])гии, равной увеличению полной энергии связи). Т. о., сам механизм экзоэнергетич. сдвига к средней части периодич. системы (слияние) здесь противоположен тому, к-рый имеет место при делении ядер. Большое эперговыделение в ряде Т. р. обусловливает их важность для астрофизики, ядерной и прикладной физики дополнительный интересный аспект Т. р. —их важная роль в дозвездных и звездных процессах синтеза ядер химич. элементов. [c.176]

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 2, П. 5 было показано, что кроме процесса деления тяжелых ядер может существовать еще один способ освобождения ядерной энергии — синтез легких ядер. Природа энергии Солнца и звезд подтверждает и практическую осуществимость реакций синтеза. Как известно, солнечная энергия освобождается в результате двух кольцевых процессов, называемых протоннопротонным и углеродно-азотным циклами, которые сводятся к последовательному преобразованию протонов в ядра гелия с выделением большого количества энергии. Продолжительность углеродно-азотного цикла составляет несколько десятков миллионов лет, а протонно-протонного — даже около 15 млрд. лет. Тем не менее из-за колоссального количества участвующих в циклах ядер Солнце непрерывно излучает огромную энергию. [c.478]

Прежде всего среди огромного многообразия экзотермических ядерных реакций очень трудно найти такую, которую можно, хотя бы в принципе, рассматривать как пригодную для ядерной энергетики. Как мы убедимся в этом параграфе, до сих пор удалось найти только три типа таких реакций деление тяжелых ядер нейтронами, реакции синтеза легчайших ядер и экзотермические реакции расщепления легчайших ядер. [c.561]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...