Ядерные реакции – это превращение атомных ядер при их взаимодействии как друг с другом, так и с ядерными частицами.
Выход ядерной реакции
Согласно теории Бора ядерные реакции идут в два этапа:
Ядро А (мишень) сливается с бомбардирующей частицей а, образуя ядро С:
А + а → С
Ядро С оказывается в возбуждённом состоянии и через некоторое время распадается на конечные продукты В и в:
С → в + В.
1919г. Резерфорд – первая ядерная реакция.
7N14 + 2α4 → 9F18 → 8O17 + 1p1
1932г Кокрофт и Уолтон - первая ядерная реакция с помощью протонов высокой энергии.
3Li7 + 1H1 → 2 2He4
1938г. Ган и Штрасман – первая реакция деления урана быстрыми нейтронами:
92U235 + 0n1 → 92U236 92U236 → 56Ba114 + 36Kr89 +3 0n1 + Q↑ или
92U236 → 54Xe140 + 38Sr94 + 2 0n1 + Q↑
Эндотермические – идут с поглощением энергии.
ΔЕ < 0
Экзотермические – идут с выделением энергии.
ΔЕ > 0
ΔЕ =[(m1 + m2)до – (m1ﺍ+ m2ﺍ)после]с2
с2 = 931,5 Мэв/а.е.м.
Характеризуется:
Коэффициентом размножения нейтронов.
k =
Ni – число нейтронов в данном поколении; Ni -1 – число нейтронов в предыдущем поколении.
k >1 – неуправляемая ядерная реакция (взрыв); k < 1 – затухающая ядерная реакция; k = 1 – управляемая ядерная реакция.
Критическим объёмом – минимальный объём при котором возможно осуществление ядерной реакцией.
Критической массой – масса делящегося вещества заключённая в критическом объёме.
1942 г Ферми(Чикагский университет) – первый ядерный реактор.
Устройство, в котором возможно осуществление управляемой ядерной реакции, называется ядерным реактором.
Устройство ядерного реактора:
Активная зона – пространство, где находится ядерное горючее и происходит ядерная реакция, представляет собой графитовый цилиндр, Т (800 – 900 К). В ней находится замедлитель нейтронов (тяжёлая вода D2O).
Отражатель нейтронов –кожух окружающий активную зону и отражающий нейтроны обратно.
Теплоноситель – устройство отводящее энергию из активной зоны, используется вода или углекислый газ (не способные поглощать нейтроны).
Система регулирования цепной реакции –управляющие стержни состоящие из соединений бора или кадмия.
Радиационная защита –обеспечивается кожухом состоящей из слоя бетона толщиной 3м и слоем воды толщиной 1м.
3
Применение ядерных реакций:
● Изучение строения вещества;
● Получение радиоактивных изотопов;
● Энергетика;
● Транспорт;
● Медицина;
● Военное дело.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при которых тело находится под действием заданной системы сил...
Закон Гука при растяжении и сжатии
Напряжения и деформации при растяжении и сжатии связаны между собой зависимостью, которая называется законом Гука, по имени установившего этот закон английского физика Роберта Гука в 1678 году...
Ni – число нейтронов в данном поколении; Ni -1 – число нейтронов в предыдущем поколении.
k >1 – неуправляемая ядерная реакция (взрыв); k < 1 – затухающая ядерная реакция; k = 1 – управляемая ядерная реакция.
3
