Типы реакций деления

ТИПЫ РЕАКЦИИ ДЕЛЕНИЯ [c.214]

Реактором называется устройство, в котором поддерживается управляемая цепная реакция деления. R соответствии с типом цепной реакции различают реакторы на медленных, промежуточных и быстрых нейтронах. [c.578]

Несмотря на то, что количество энергии, получаемой в результате единичной реакции синтеза, меньше по сравнению с реакцией деления, энергия в расчете на 1 кг вещества сопоставима и составляет 2,37-10 Дж. Такое количество энергии можно получить примерно из 3 м воды при помощи реакции синтеза по типу уравнений (2.2), (2.3), (2.4). Энергия, содержащаяся в 1 км морской воды, эквивалентна энергии, запасенной в 180 млн.т сырой нефти, что составляет около 1/1000 всех мировых геологических ресурсов нефти. Суммарный объем океанской воды по оценке равен примерно 1,5-10 км. Если удастся овладеть термоядерным синтезом, можно будет получить поистине неограниченный источник энергии. [c.41]

Существуют различные способы классификации реакторов. Их подразделяют в зависимости от выполняемой ими функции (на рабочие или экспериментальные), от используемого типа расщепляющегося топлива, от типа теплоносителя, предназначенного для извлечения тепла, выделяемого в результате расщепления, и т. д. Весьма удобно классифицировать ядерные реакторы по энергии нейтронов (быстрые, медленные), вызывающих большинство реакций деления (табл. 5). Конечно, термины быстрые , средние (промежуточные) и медленные нейтроны (или реакторы) весьма относительны, поскольку даже так называемые медленные [c.71]

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]

Для измерения силы реакции сжатого образца служит силоизмеритель 6 с упругим элементом и показывающим прибором — индикатором часового типа. Цена деления шкалы индикатора 0,5 Н. [c.91]

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]

В четвертой колонке даны сечення захвата f. Рядом со значением сечения указан тип реакции (п,а) или (п, р). Обозначения отсутствуют в случае радиационного захвата — реакции (п, у), преобладающей для ядер с массовым числом А > 35. Для ядер с порядковым номером 2 > 88 в этой колонке приведены полные сечения поглощения а(п, а), которые кроме указанных выше процессов могут включать еще сечение реакции деления о (п, /). [c.904]

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 ядер тяжелых элементов типа урана в настоящее время хорошо изучена и широко используется для получения энергии на промышленных электростанциях и на транспортных установках, в основном на кораблях. [c.417]

Т. р. не связаны с образованием сильно радиоактивных ядер (типа осколков деления). 3) Поскольку количество вещества в термоядерном реакторе дол кио быть малым (см. ниже), нет опасности того, что реакция приведет к взрыву. [c.179]

Для управления реакторами всех типов и защиты от неуправляемой цепной реакции деления применяются стержни, изготовленные из материалов, содержащих бор, который обладает свойством сильного поглощения нейтронов. [c.529]

Важным параметром ракеты является вес силовой установки ) Мц,, тогда как массу расходуемого горючего можно считать равной нулю. При получении энергии в процессе ядерной реакции деления урана-235 или плутония участвовать в процессе фактически будет лишь малая доля всей массы ядерного реактора даже в случае полного использования делящегося вещества в ценной реакции 99,9% начальной его массы сохранится в реакторе в виде продуктов деления. Поэтому вполне допустимо массу горючего включать в общую массу реактора и считать последнюю постоянной. Очевидно, что тот же вывод, хотя и но другим причинам, можно сделать и в отношении силовой установки, использующей энергию солнечного излучения. Только когда-нибудь в далеком будущем при использовании принципиально новых типов двигательных систем на ядерном горючем вес расходуемого горючего может оказаться значительным и его нужно будет учитывать (см. 7.3). [c.268]

Для органического или гелиевого теплоносителя основные источники у-излучения в теплоносителе — активированные ядра примесей. Типичными примесями в теплоносителе, подверженными значительной активации нейтронами, следует считать продукты коррозии материалов стенок контура (А1, Т1, N1, Мп, Ре, Сг, Со) и остающиеся в контуре или теплоносителе загрязнения элементами типа Ыа, Си, 2п и др. В табл. 10.2 приведены данные, относящиеся к активации теплоносителя с этими примесями. Сечения п, р)- и (л, а)-реакций усреднены по спектру нейтронов деления. Энергетические пороги их составляют 4,7 Мэе для 6 Мэе для Al и 7,2 Мэе для и Ре . [c.98]

Основными видами ядерных взаимодействий, идущих под действием нейтронов с энергией < 0 Мэе, являются реакции типа п, y), (п, а), п, р) и деление, а также процессы упругого и [c.355]

Третья задача исследования трансуранов — идентификация изотопа — решается сопоставлением обнаруженных для него свойств с существующими эмпирическими закономерностями их изменения в зависимости от Z и Л. К числу таких свойств относятся энергия и период а- и р-распадов, период полураспада спонтанного деления и др. (см. 50). Для этой же цели могут служить сведения о процессе накопления изотопов в реакциях типа (47. 1) в зависимости от времени облучения и о выходе данного изотопа в зависимости от энергии бомбардирующей частицы, а также методы непосредственного масс-спектроскопического анализа. [c.415]

Микроскопическое сечение взаимодействия а-, реакции типа i рассматривается как число событий данного типа i в единицу времени, отнесенное к одному ядру вещества и деленное на число частиц, попадающих в единицу времени на поверхность единичной площади. В расчетах часто используется величина [c.1101]

Одновременно с делением по принципу воздействия на электрохимические реакции ингибиторы классифицируют в зависимости от типа среды, для которой они предназначены, на ингибиторы атмосферной коррозии, ингибиторы для нейтральных сред, кислотных сред и так далее, причем одни и те же ингибиторы в разных коррозионных средах могут вести себя совершенно по-разному. Поэтому при выборе ингибитора следует учитывать как природу защищаемого металла, так и тип коррозионной среды [8—101. [c.80]

Существуют лишь два типа ядерных реакций, при которых пробег ядер отдачи достаточно велик деление ядер и реакции с образованием высокоэнергетических заряженных частиц. Франк [II] обобщил данные по длине пробега продуктов деления, а Тейлор [12] применил методику. Франка для оценки длины пробега при реакциях на быстрых нейтронах. [c.130]

Для поддержания реактора в критическом режиме избыточное число нейтронов, образующихся при каждом акте деления, должно быть удалено из цепной реакции. Часть нейтронов теряется вследствие утечки из активной зоны, часть —поглощается конструкционными материалами, замедлителем и теплоносителем, а также продуктами деления урана, в частности ксеноном Хе. Определенная часть нейтронов поглощается находящимся в тепловыделяющих элементах изотопом урана в результате чего образуется вторичное ядер-ное горючее — плутоний 2з Pu. Оставшиеся избыточные нейтроны поглощаются стержнями управления и защиты, а также вводимой в теплоноситель некоторых типов реакторов борной кислотой, используемой для их регулирования. С учетом этого общая реактивность реактора является алгебраической суммой ряда составляющих, определяемых каждым из этих процессов. Влияя на эти составляющие (например, путем перемещения регулировочных стержней, изменения концентрации борной кислоты и пр.), можно увеличить реактивность до некоторого максимального в данный момент значения. В этом смысле говорят о запасе реактивности. Для поддержания реактора в критическом состоянии по мере выгорания ядерного горючего в процессе рабочей кампании реактора постепенно выдвигают из активной зоны регулировочные стержни и уменьшают концентрацию борной кислоты в теплоносителе. При этом запас реактивности уменьшается. [c.152]

Ядерный реактор является устройством, обеспечивающим высвобождение энергии при делении нейтронами ядер тяжелых элементов (урана, плутония или их смеси) или при слиянии ядер легких элементов (водорода, дейтерия или лития] под воздействием частиц высокой энергии, способных нагреть легкие атомы до температуры в миллионы градусов (стабильная управляемая реакция термоядерного синтеза требует температур 10 Си выше). Пока промышленное значение имеют лишь реакторы первого типа. [c.228]

Существуют несколько источников загрязнений теплоносителя в пароводяных трактах ТЭС и АЭС примеси добавочной воды, вводимой в цикл для покрытия внутренних и внешних потерь пара и конденсата присосы в конденсат пара охлаждающей воды в конденсаторах или сетевой воды в теплообменниках примеси загрязненного конденсата, возвращаемого от внешних потребителей пара на ТЭЦ примеси, искусственно вводимые в пароводяной тракт для коррекции водного режима (фосфаты, гидразин, аммиак и другие разнообразные добавки) продукты коррозии конструкционных материалов, переходящие в теплоноситель. На АЭС примеси, кроме того, могут поступать в тракт в виде продуктов деления ядерного топлива через негерметичные участки тепловыделяющих элементов и образовываться в активной зоне реактора за счет процессов радиолиза воды, а также протекания радиационных превращений и радиационно-химических реакций. В зависимости от типа основного теплоэнергетического оборудования и условий работы вклад и влияние каждого из перечисленных источников (табл. В.1) в суммарное загрязнение водного теплоносителя ТЭС и АЭС могут значительно варьироваться. [c.9]

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]

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]

Осуществление регулируемой цепной реакции деления ядер-ного горючего положило начало работам по созданию ядерных ГТУЗЦ. Велись проработки установок с одноконтурной, двухконтурной и трехконтурной схемами на базе реакторов различных типов. [c.84]

В 1939—45 была впервые освобождена ядерная энергия с помощью цепной реакции деления ядер урана и создана атомная бомба. В 1955 в СССР была построена первая атомная электростанция (г. Обнинск). В 1952 была осуществлена реакция термоядерного синтеза и создана водородная бомба. Одна из важнейших задач, к-рая стоит перед человечеством,—создание управляемого термоядерного синтеза, к-рое позволило бы во многом рещить энергетич. проблемы. В большом масщтабе ведутся эксперим. и тео-ретич. работы по созданию горячей дейтерий-тритиевой плазмы, необходимой для термоядерной реакции отечеств. установки типа токамак являются, по-видимому, самыми перспективными в этом направлении. [c.320]

Твэлы ВТГР представляют собой графитовую матрицу, в которой диспергированы микротвэлы. Применение микротвэлов позволяет обеспечить малую удельную активность первого контура при глубоком выгорании ядерного топлива и высоких температурах топлива и теплоносителя. Невозможность расплавления керамического топлива в виде микротвэлов, отрицательный мощностный и температурный коэффициенты реактивности, невозможность образования вторичной критической массы, самопроизвольное прекращение цепной реакции деления при тяжелой аварии с полной потерей гелиевого теплоносителя делают ВТГР наиболее безопасными из всех энергоблоков с ядерными реакторами других типов. [c.173]

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]

За исключением реакций п, а) Н и Со (п, я) А , значительное количество радиоактивных ядер получается по этому типу реакций. Этот тип реакций особенно полезен для получения малого количества вещества, например для химического изучения. Другие реакции на быстрых нейтронах, как, например (п, 2>г), не имеют значения с производственной точки зрения. Кроме использования реакции (п, /)для пенных реакций на мед.ленных нейтронах 1г. для атомной бомбы, реакция (п, /) приводит к огромному количеству радиоактивных ядер. Сюда относятся изотогшс э.лементов из средней части периодической системы от Zn до Ей. Полный перечень радиоактивных ядер, получаемых по этой реакции, и их относительные выходы были опубликованы [21]. То.лько (гебольшое число продуктов деления изготовляется в настоящее время [2]. Трудность выделения короткоживущих продуктов распада, связанная с необходимостью быстро выделить очень сложные коми.лексные химические смеси, при наличии интенсивного излучения, мешает практическому распространению короткоживущих продуктов распада. [c.257]

Когда конечные продукты реакции сильно отличаются от налетающей частицы (пример такой реакции — деление ядер), механизм С. я. является основным. В противном случае может быть значительным вклад прямых процессов (см. Прямые ядерные реакции). Описание ядерной реакции при номощи С. я. целесообразно, когда время жизни С. я. т для распада данного типа велико но сравнению с характерным для прямых процессов времени = Л/г> 10 сек, где II — радиус ядра, v— скорость частицы. Основной процесс распада С. я. — испускание (испарение) нейтронов. Для этого пропесса t/iq = ехр (В/Г), где В — энергия связи нейтрона, а Т — темп-ра С. я. (см. Статистическая модель ядра). [c.586]

Этот новый тип ядернон реакции получил название реакции деления (расщепления) урана. [c.346]

В некоторых реакторах замедлитель отсутствует и для возбуждения новых реакций деления используются непосредственно образующиеся нейтроны. Такие реакторы называются реакторами на быстрых нейтронах. К такому типу реакторов относятся воспроизводящие реактдры (реакторы-размножители) ( 11.10.2.2). [c.287]

Независимо от типа, в атомной энергетической уст принято различать две основные части — реакторную и м ческую. Реакторная часть предназначена для получения те энергии за счет реакции деления ядерного горючего и пе полученного тепла рабочему телу. В состав ее обычно реактор, парогенераторы или газонагреватели, трубопров вспомогательными механизмами и устройствами. В завио от рода рабочего тела реакторная установка может назы паропроизводящей или газонагревательной. [c.196]

В настоящее время основу атомной энергетики стран СНГ составляют АЭС с реакторами, в которых тепло, выделяемое в результате деления ядер урана-235, отводится теплоносителем - водой. Теплоноситель находится под высоким давлением, что предотвращает его кипение, резко ухудшающее передачу тепла. Одновременно вода является замедлителем нейтронов, уменьшающим их энергию, что необходимо для протекания ядерной реакции деления урана. Поскольку вода является и замедлителем и теплоносителем, подобные реакторы носят название водо-водяных. Вода под давлением поступает в корпус реактора, прокачивается через активную зону, где находится ядерное топливо, и подогретая, через выходные патрубки и соединенные с ними трубопроводы подается в теплообменник, откуда полученная энергия поступает на турбину или к другому потребителю тепла. В реакторах типа ВВЭР (водоводяной энергетический реактор) вода заполняет корпус реактора (рис. 1.1), который воспринимает на себя ее давление, составляющее около 160 атм. [c.15]

Новые возможности иолучения интенсивных пучков быстрых и медленных нейтронов появились после изобретения циклических ускорителей заряженных частиц и ядерных реакторов. В ускорителях получаются быстрые нейтроны при помощи (а, п)-, р, п)- или [d, п)-реакций, идущих при соударении ускоренных а-частиц, протонов или дейтонов с мишенью. В наиболее распространенных типах ядерных реакторов получаются медленные (в основном тепловые) нейтроны, которые образуются в результате замедления нейтронов, испускаемых в процессе деления ядер урана или другого ядерного горючего. В обоих случаях получаются пучки нейтронов несравненно большей интенсивности, чем с помощью нейтронных источников. В особенности интенсивные пучки нейтронов 10 нейтрКсм сек) позволяют получать ядерные реакторы, работающие в импульсном режиме. [c.286]

Другим очень редким типом ядерной реакции является спонтанное деление ядер урана и плутония. Изредка эти ядра могут самопроизвольно расщепляться, подобно тому, как они самопроизвольно излучают альфа-частицы при радиоактивном распаде, то есть расщепляться без какого-либо явного внещнего воздействия, как, например, при поглощении нейтрона. Хотя этот процесс является редким и не совсем до конца понятным, его учет тем не менее также необходим при конструировании ядерного реактора, поскольку этот физический процесс является дополнительным источником нейтронов. Так, в одном грамме природного урана спонтанное деление происходит один раз в 100 с, и в результате каждого такого деления образуются два или три нейтрона. Следовательно, в большом ядерном реакторе, содержащем от 10 до 10 кг урана, каждую секунду образуются миллионы нейтронов дополнительно к тем, которые возникают в результате цепной реакции. [c.58]

Продукты деления. Продукты деления могут попасть в теплоноситель в результате загрязнения наружной поверхности оболочек твэлов ураном или через дефекты в оболочке. Первый источник был рассмотрен выше и выражен через сечения реакций, выход и энергию продуктов деления, состав материалов и пробеги ядер отдачи в зависимости от их энергии. Выход продуктов деления из ядерного горючего существенно зависит от того, какой тип горючего используется. В настоящее время на водоохлаждаемых реакторах предпочтение отдается UO2. Другие материалы, такие, как смесь окислов урана и плутония, сплавы урана типа UaSi, находятся в стадии разработки и еще не достигли коммерческого применения. Обычно UO2 используется в виде спрессованных до высокой плотности и спеченных таблеток, размещенных в трубке из циркалоя или нержавеющей стали. Другие формы использования UO2 в энергетических реакторах, такие, как горючее с вибрационным уплотнением, находятся в процессе исследования, но также еще не достигли коммерческого применения. [c.132]

Медленные нейтроны в основном упруго рассеиваются на ядрах или вызывают экзотермич. ядерные реакции. К таким реакциям относится захват нейтрона ядром, сопровождающийся вылетом из ядра одного или неск. у-квантов (радиационный захват). Три др. типа ядерных реакций, энергетически выгодных для ряда ядер после захвата медленного нейтрона,— (п, р), (п. а) п деление ядер. Реакции Не(п, р) Н B(n,a) Li [c.278]

Имеются различные варианты применения метода механической активации для ускорения твердофазных реакций. По одному из них твердофазная реакция происходит непосредственно в момент механической обработки (механохимическая реакция), а по другому -проводится предварительная механическая активация исходных компонентов или их смесей перед термической обработкой. Возможен и вариант проведения твердофазных реакций путем механической обработки при повышенной температуре (механотермические реакции). Указанное деление реакций на три типа в какой-то степени условно по той причине, что [c.632]

РАДИОАКТИВНЫЕ ИЗОТОПЫ — неустойчивые, самопроизвольно распадающиеся изотопы хнмич. элементов. В процессе радиоактивного распада происходит превращение атомов Р. и. в атомы др. химия. элемента (неразветвленпый распад) или яеск. др. химич. элементов (разветвленный распад). Известны след, тины радиоактивного распада а-распад, р-распад, К-захват, деление атомных ядер. В технике, не связанной с атомной энергетикой, используются Р. и. с распадом первых трех типов (в основном с р-распадом). В природе существует ок. 50 естественных Р. п. с помощью ядерных реакций получено ок. 1000 искусственных Р. и. В технике используются только нек-рые из искусственных Р. и. — наиболее дешевые, достаточно долговечные и обладающие легко регистрируемым излучением. Основной количественной хар-кой Р.и. является активность,определяемая числом радиоактивных распадов, происходящих в данной порции Р. и. в единицу времени. Осн. единица активности — кюри. соответствует 3,7-10 распадов в сек. Осн. качественные хар-ки Р. и. — период полураспада (время, в течение к-рого активность убывает вдвое), тин и энергия ( жесткость ) излучения. Р. и. широко используются в науке и технике как радиоактивные индикаторы и как источники излучений. Наиболее важные области применения — радиационная химия, изучение процессов в доменных и мартеновских печах, кристаллизации слитков, износа деталей машин и режущего инструмента, процессов диффузии и самодиффузии в металлах и сплавах. В измерит, технике Р. и. применяются для бесконтактного измерения таких параметров, как плотность, хим. сост. различных материалов, скорость газовых потоков и др. В гамма-дефектоскопии используются [c.103]

Представляет интерес изучить влияние размещения разделительных линий в том или ином положении. Фоли [93] опубликовал подробное исследование этой проблемы, а также проблемы выбора полосы пропускания для канала передачи информации между центральным процессором и терминалом. Его подход состоял в разработке математической модели графической системы с разделением времени и в использовании этой модели для оптимизации стоимости системы и скорости реакции. При попытке оптимизации указанных параметров легко ошибиться, если не учесть некоторых важных аспектов. Один из них состоит в следующем при любом делении системы оно должно быть возможно более простым и четким, что позволяет уменьшить сложность программного обеспечения. Обречена на неудачу попытка разместить два компонента на терминале, если компонент, расположенный между ними, находится в центральном процессоре. Например, нельзя использовать центральный процессор для преобразования псевдодисплейного файла, который хранится на терминале. Аналогично этому следует быть в высшей степени осторожным при использовании некоторых типов структур графических данных, например структур двойного назначения в системе, где терминал отделен от центрального процессора. В этом случае возникают противоречивые желания поместить эту структуру как в центральный процессор для обеспечения возможности ее использования прикладной программой, так и в терминал, чтобы воспользоваться ею для регенерации дисплея. Этот аспект не был принят во внимание некоторыми разработчиками сателлитных систем [43, 58]. [c.393]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...