Деление ядер, ядериые реакторы деления

Деление ядер, ядерные реакторы деления [c.270]

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]

Устройство, в котором осуществляется управляемый цепной процесс деления атомных ядер тяжелых элементов, называется ядерным реактором (котлом). [c.313]

В настоящее время пока еще не известен способ получения мощных потоков нейтрино, однако в пятидесятые годы в связи с развитием реакторостроения в распоряжении физиков появились мощные источники антинейтрино. Известно, что осколки деления тяжелых ядер перегружены нейтронами, и следовательно, испытывают р -распад, который сопровождается испусканием антинейтрино. На каждый акт деления испускается 5—6 антинейтрино, так как образующиеся после р -распада осколков новые ядра также оказываются р -радиоактивными до тех пор, пока обе цепочки не закончатся стабильными ядрами (см. т. I, 47, п. 1). В связи с этим с помощью ядерных реакторов большой мощности можно получать весьма интенсивные потоки антинейтрино. [c.241]

При расщеплении ядер появляются новые нейтроны (в 2—3 раза больше, чем первоначальные), которые расщепляют ядра других атомов, и так возникает цепная реакция. Цепные реакции расщепления ядер осуществляются в ядерных реакторах. Регулирование процесса расщепления ядер в реакторе основано на том, что не все нейтроны, возникающие при распаде ядра, способны вызвать деление других ядер. Часть нейтронов поглощается делящимся веществом или окружающими его инертными материалами, а часть нейтронов выходит из активной зоны. [c.464]

Первый ядерный реактор, сооруженный в Советском Союзе (уран-графитовый), работал на природном уране без специального охлаждения. Диаметр его сферической активной зоны, в которой происходила цепная реакция деления атомных ядер, равнялся 6 м, толщина графитового слоя, отражавшего нейтроны, составляла около 0,8 м, средняя мощность тепловыделения равнялась нескольким десяткам ватт, а кратковременная мощность тепловыделения доводилась до 3—4 тыс. кет. В настоящее [c.167]

На основе проделанной работы в СССР было обеспечено осуществление программы строительства атомных электростанций средней и большой мощности, главным образом, в районах европейской части страны, где ощущается дефицит топливных ресурсов создание атомных реакторов на быстрых нейтронах, позволяющих полнее использовать энергию урана-238 углубление концепций использования энергии деления тяжелых ядер как для целей энергетики, так и промышленности, что может быть реализовано путем создания высокотемпературных реакторов на тепловых нейтронах и т. п. [c.169]

Физические основы термоядерной энергетики достаточно просты и хорошо изучены. Известно, что для превращения внутриядерной энергии в тепловую в широких масштабах, кроме реакций деления тяжелых ядер, принципиально возможно использование реакций синтеза легких ядер. Известно также, что число реакций, а следовательно, и количество выделяемой энергии в единице объема вещества в единицу времени пропорционально эффективному сечению (количественной характеристике вероятности) реакции, концентрациям и относительной скорости взаимодействующих ядер. С учетом этого соотношения можно выбрать наиболее перспективные реакции и сформулировать физические условия возможности создания термоядерного реактора. [c.151]

При делении всех ядер атомов, содержащихся в уране или плутонии, выделяется теплота в количестве 79,55 10 кДж/кг. В реакторе в результате захвата нейтронов часть горючего (примерно 15%) превращается в неделящиеся изотопы превра- [c.272]

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]

Для определения влияния различных факторов на КВ нужно рассмотреть баланс нейтронов. На один поглощенный делящимся нуклидом нейтрон с учетом деления четных ядер (х и радиационного захвата делящимся нуклидом (2 6) имеем Vy)x/(1 + а) вторичных нейтронов. Для поддержания цепной реакции деления нужен один нейтрон. Часть нейтронов поглощается в теплоносителе и конструкционных материалах, часть нейтронов покидает реактор в процессе утечки, всего теряется q нейтронов. Оставшиеся нейтроны испытывают радиационный захват в сырьевых нуклидах. [c.134]

Технические проблемы ТЭП. Основное направление использования ТЭП — источники энергии для космической техники [35]. Однако не исключаются и другие специальные применения ТЭП. При этом ТЭП могут быть встроены в ядер-ные реакторы (реакторы Топаз и Топаз-2 ), где источником теплоты служит реакция деления ядер урана, или использоваться в сочетании с высокоточными концентраторами солнечной энергии. [c.524]

Запаздывающие нейтроны составляют 1 % вторичных нейтронов, появляющихся мгновенно, т. е. при делении. Хотя они связаны с короткими периодами (0,44, 1,8, 4,3, 22 и 56 сек.) и несут всего лишь 0,02% общей энергии деления, эти запаздывающие нейтроны имеют большое значение для контроля работы ядер ных реакторов (см. гл. 5, 4). [c.120]

Термоядерные реакции в лабораторных условиях. Возможность осуществления реакции синтеза и получения таким образом нового источника энергии для мирных целей представляет собой проблему, привлекающую огромное внимание ученых и инженеров. С конца 40-х годов работы в этом направлении проводятся во многих лабораториях мира. Термоядерные установки яа реакциях синтеза О—О и О—Т в случае их осуществления имели бы ряд преимуществ перед реакторами, основанными на делении тяжелых ядер. [c.227]

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]

Рассмотрим, какие процессы происходят в атомном реакторе. При делении ядер урана-235 быстрые нейтроны, вылетая из урановых стержней, попадают в графит. Здесь они сталкиваются с ядрами углерода, из которых состоит графит, быстро теряют скорость и вновь попадают в другие урановые стержни уже замедленными. Такие медленные, или, как их называют, тепловые, нейтроны почти не захватываются ядрами урана-238, а вызывают деление других ядер урана-235. [c.91]

В табл. 40.5 и 40.6 приведены сечения деления df ядер под действием тепловых нейтронов. Значения, помеченные звездочкой, реко11 ндованы для энергии Еп = = 0,0253 эВ (о = 2200 м/с) — средняя энергия нейтронов деления. Значения, отмеченные буквой р, получены для распределения нейтронов в реакторе. На рис. 40.1 — 40.4 даны зависимости Ot (Еп) для основных делящихся ядер и [c.1091]

Большое распространение получили циклы с ядерным реактором. В ядерном реакторе происходит деление ядер ядер-ного топлива с выделением теплоты Q при температуре Гр реактора. Специальным теплоносителем, циркулирующим через реактор, количество теплоты Q в парогенераторе передается теплоносителю второго контура. В результате образуется пар, используемый затем в турбине. Работа установки с ядерным реактором осуществляется в соотв1 тст-вии с циклом, представленным на рис. 1.39. В качестве теплоносителя [c.72]

Ядерные реакторы. В ядерном реакторе под действием свободных нейтронов осуществляется управляемая цепная реакция деления тяжелых ядер (ядерного топлива). Свободными называют два — четыре нейтрона, входящих ранее в состав разделивщегося ядра. Среди тяже-лях ядер различают делящиеся нуклиды [c.340]

В динамике реакторов важную роль играет эффект отравления ксеноном. Среди осколков деления имеется изотоп иода В среднем на одно деление образуется 0,061 ядер Этот изотоп радиоактивен и с периодом полураспада около 6 ч превращается в ксенон з5Хе. Небольшая доля >з Хе (0,003 ядра на одно деление) образуется непосредственно при делении. Изотоп Хе поглощает нейтроны (приблизительно в 4 тыс. раз силь- [c.125]

В схеме рис. 55 только установка высокотемпературного ядер-ного реактора является новой, остальные элементы широко применяются в промышленности. Высокотемпературный ядерный реактор является ответственным и наиболее важным элементом в схеме газификации углей. В нем осуществляется нагрев смеси водорода и водяного пара до 2000 К и выше. В качестве высокотемпературного ядерного реактора может служить реактор с шаровой насадкой, описанный в гл. 4. Работа установки высокотемпературной газификации углей осуществляется в следующей последовательности. В смеситель 17 при давлении 15—20 атм подаются водород и водяной пар в количествах, необходимых для газификации углерода угля. Образующаяся смесь поступает в высокотемпературный ядерный реактор 2 с шаровой насадкой, где за счет тепла, выделяемого при делении ядер урана-235, смесь нагревается до 2000 К и выше. Далее высоконагретая смесь направляется в вихревую трубу 5, в которой за счет центробежного эффекта смесь очищается от радиоактивных осколков, и при давлении 8—10 атм вдувается в шахтную печь 1. При высокой температуре в горне печи протекает интенсивное взаимодействие водяного нара с углеродом угля, в результате чего образуются окись углерода и водород. Высокая температура процесса обеспечивает полноту газификации угля (малое содержание окислителей — водяного пара и углекислого газа) и плавление тугоплавкой золы, которая в жидком виде стекает вниз на лещадь печи. Полученный газ поднимается вверх печи, отдает тепло углю, охлаждаясь при этом до температуры 400 К. На выходе из печи получается газ, практически не содержащий азота. [c.113]

Взаимодействие нейтронов с матерняламл Я. р. Оси. процессы, протекающие в активной зоне Я. р. деление ядер, радиац. захват, упругое и неупругое рассеяния нейтронов. При делении первичный нейтрон поглощается ядром, в результате образуются обычно два радиоактивных осколка и испускается в ср. v вторичных нейтронов и неск. у-квантов. Значения v для осн. испытывающих в реакторе деление изотопов приведены в табл. 1. [c.679]

В табл. 6.1 и 6.2 приведены ядерно-физические свойства тория и основных изотопов урана и плутония. Они существенно различаются между собой. Важнейшее значение имеет сечение деления делящихся нуклидов при данной энергии нейтронов, а также среднее число нейтронов, выделяющихся в одном акте деления v. Чем выше значения этих величин, тем лучше ядерно-фйзнческие свойства ядерного топлива. Отношение сечения деления к сумме сечений деления и радиационного захвата а//(а/+<Тпг) определяет коэф> фициент использования делящихся нуклидов в реакциях на тепловых нейтронах (табл. 6.1). Самый высокий коэффициент использования имеет 233U при всех энергиях нейтронов. В результате деления ядер высвобождается внутриядерная энергия, которая в активной зоне реактора преобразуется в тепловую, отводимую теплоносителем. Для точности физических расчетов необходимо учитывать также сечения реакций упругого рассеяния нейтронов. [c.149]

Приведенные примеры взаимодействия некоторых металлов и сплавов с кислородом и водородом не исчерпывают проблемы формоизменения под влиянием окружающей среды. Они лишь иллюстрируют часть вопросов этой проблемы. Большие размерные и структурные изменения происходят и при термоциклировании в среде, содержащей серу, галогены и их соединения, жидкие металлы и т. д. При этом могут иметь место разнообразные явления. Так, в теплообменных аппаратах с жидкометаллическим теплоносителем размерные изменения вызваны и массопереносом из одной части детали в другую [97, 180]. Материалы ядер-ного реактора распухают вследствие выделения газообразных продуктов деления [220]. Но и в тех случаях, когда взаимодействие со средой не сопряжено с большими размерными изменениями, оно сказывается на поведении металлов при термоциклировании даже в отсутствие значительных температурных градиентов в сечении детали. Предпосылкой для необратимого формоизменения металлов может явиться неодновременность развития фазовых превращений благодаря наличию в детали химической и структурной неоднородностей. [c.166]

В книге затронут весьма широкий круг вопросов. Сначала дается сжатое изложение истории развития наших представлений о строении вещества и особенно интересно рассказывается о постепенном проникновении науки в мир атома открытие радиоактивности, познание строения атома и, наконец, формирование обширной области науки — ядерной физики. Затем в обш,едоступной форме излагаются современные методы изучения ядерных реакций, получение частиц большой энергии для бомбардировки атомного ядра и вопросы, связанные с делением тяжелых ядер, в конце концов приведших к осуществлению цепной реакции. Открытие цепной реакции явилось основой для построения ядерных реакторов и создания атомной бомбы. В наглядной форме описываются конструкции ядерных реакторов, а также основные принципы действия атомных и водородных бомб. Много места автор уделяет описанию разнообразных применений атомной энергии в мирных целях и их перспективам в будущем (электростанции на ядерном горючем, ракетные двигатели, метод меченых атомов, биологическое и медицинское использование ядерных излучений и т. д.). [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...