Hasadási láncreakció
Home | Rólunk | visszacsatolás
Az elején a 40-es a huszadik század, bebizonyosodott, hogy a neutron besugárzás urán elemek kialakított közepén a periódusos rendszer - a lantán és a bárium. Ez az eredmény kezdeményezett nukleáris reakciók teljesen új típusú - a reakció maghasadás az a tény, hogy a nehéz nucleus neutronokkal, de később kiderült, és más részecskék, van osztva több könnyebb atommagok (fragmensek), leggyakrabban a két mag, amelyek közel vannak tömeg.
A jellemzője a maghasadás, hogy kíséri a kibocsátás két vagy három másodlagos neutronok nevezett hasadási neutronok. Mivel az átlagos neutronok száma atommagok körülbelül azonos számú protonok és nehéz magok, a neutronok száma szignifikánsan magasabb, mint a protonok száma, a képződött hasadási neutronok túlterhelt, miáltal bocsátanak ki hasadási neutronok. Azonban a kibocsátás hasadási neutronok nem szünteti meg teljesen a túlterhelés-töredékek atommagok neutronok. Ez vezet az a tény, hogy a fragmensek radioaktív. Részt vehetnek számos # 946; - -prevrascheny kíséretében kibocsátása g kvantumok. mert # 946; - bomlás kíséri az átalakulás egy neutron egy proton, miután a lánc # 946; - transzformáció közötti arány neutronok és protonok a fragmens eléri a megfelelő értéket a stabil izotóp.
A legtöbb hasadási neutronok kibocsátott gyakorlatilag azonnal (# 964; <10 -14 с), а часть (около 0,7%) испускается осколками деления спустя некоторое время после деления (0,05 с A számítások azt mutatják, hogy a maghasadás csatolni kell a felszabaduló nagy mennyiségű energiát. Tény, hogy a specifikus kötési energia az átlagos tömege a magok körülbelül 8,7 MeV, míg a nehéz magok ez egyenlő 7,6 MeV. Ezért elosztjuk a nehéz atommag két töredékek fel kell szabadítani az energia egyenlő, mint 1,1 MeV nukleonpáronként. Kísérletek igazolták, hogy amikor az egyes hasadás valóban óriási energia szabadul fel, amely megoszlik a töredékek (a fő hurok), a hasadási neutronok, valamint a termékek között a későbbi bomlás a hasadási. Az alapja a maghasadás fel csepp modell a nucleus elmélet. A mag minősül csepp elektromosan töltött összenyomhatatlan folyadékkal (sűrűséggel nukleáris és engedelmeskedik a kvantummechanika törvényeinek), és a szemcsék érintkezésben neutron mag kerülő oszciiiáiómozgásban, ahol a mag két részből, nagy energiával szórás. Annak a valószínűsége határozza meg maghasadás neutronenergia. Például, ha a nagy energiájú neutronok okozzák hasadási szinte minden atommag, a neutronok energiáját több MeV - csak nehéz magok (A> 210). A neutronok amelynek aktiválási energia (a minimális energia nukleáris hasadási reakció) a sorrendben az 1 MeV okoz maghasadás U urán, tórium Th, protaktínium és plutónium. Termikus neutronok vannak osztva U mag, Pu és U és Th (utolsó két izotóp a természetben nem megtalálható, nyerték mesterséges eszközökkel). Kibocsátott a hasadási másodlagos neutronok okozhat további hasítási eseményből, lehetővé téve, hogy elbírja a hasadási láncreakció - nukleáris reakció, amelyben a részecskék okozzák a reakciót vannak kialakítva, mint a reakció termékeit. Hasadási láncreakció jellemzi k együtthatót reprodukció. neutronok, amely megegyezik a neutronok száma egy adott generáció számuk az előző generáció. A előfeltétele a fejlesztés a hasadási láncreakció az a követelmény, k> 1. Úgy tűnik, hogy nem minden az ebből eredő másodlagos neutronok okozzák későbbi hasadás, ami csökkenti a szorzótényező. Először is, mert a véges mérete az aktív zóna (a tér, ahol van egy lánc reakció) és a nagy áthatoló képessége neutronok néhány közülük elhagyja az aktív zóna előtt kerül rögzítésre kerül egy mag. Másodszor, néhány neutronok által rögzített hasadó magok mindig jelen lévő szennyeződések a mag. Ezen túlmenően, valamint a szétválás történhet versengő folyamatok sugárzásos leválasztás és rugalmatlan. szorzótényező jellegétől függ a hasadóanyag, valamint az izotópnak a mennyiséget, és a mérete és alakja a mag. Minimális méretek a mag, amelyben a lehetséges végrehajtásának egy láncreakció, az úgynevezett kritikus méreteket. A minimális tömege hasadó anyag rendszer kritikus méretet, egy láncreakciót az úgynevezett critical mass. A fejlődési üteme láncreakciók különböző. K> 1 egy fejlődő reakció, a felosztások számát folyamatosan növekszik, és a reakciót válhat robbanásveszélyes. Amikor k = 1 önfenntartó reakció, amelyben a neutronok száma idővel nem változik. k <1 идет затухающая реакция. Láncreakciókra osztva felügyelt és felügyelet. A robbanás az atombomba, például egy nem kontrollálható reakciókhoz. Ahhoz, hogy az atombomba a tárolás során nem robban, akkor U (vagy Pu) van osztva két, egymástól távol részletben tömegekkel az alábbi kritikus. Ezután, ezeknek a tömegeknek a hagyományos robbanás konvergálnak, a teljes tömeg a hasadóanyag nagyobb lesz, és a kritikus robbanásveszélyes láncreakció bekövetkezik, kíséri a pillanatnyi megjelenése hatalmas mennyiségű energiát és nagy romlás. Robbanásveszélyes reakció kezdődik a meglévő spontán hasadási neutronok vagy kozmikus sugárzás. Ellenőrzött láncreakció fordulnak elő nukleáris reaktorok. A természetben, három izotópot, amely szolgálhat nukleáris üzemanyag (U: a természetes urán tartalmaz körülbelül 0,7%), vagy alapanyag előállítására ez (U és Th: a természetes urán tartalmaz, mintegy 99,3%). Th a kiindulási anyag előállítására a nukleáris üzemanyag mesterséges U és U, elnyeli a neutronokat két egymást követő # 946; - bomlik - át kell alakítani a Pu mag. 36,8. nukleáris energetika Nagy jelentősége van a nukleáris energia válik nem csak a végrehajtása a hasadási láncreakció, hanem annak kezelése. Berendezések, amelyekben hajtjuk, és támogatja a szabályozott hasadási reakció értékes nevezik nukleáris reaktorok. Megmagyarázni a reaktor működését, úgy a működési elve a reaktor termikus neutronok (ris.36.1). A reaktormag a fűtőelemek 7 vannak elrendezve és a 2 retarder, ahol a neutronok lassult termikus sebességek. Üzemanyag (patron) olyan blokkok hasadó anyagi lezárt kamra, gyengén abszorbeáló neutronok. Az energia számla maghasadás során felszabadult fűtőelemek melegítünk, és ezért kerülnek a hűtőfolyadék áramlási hűtésre (3 - egy csatornát hűtőfolyadék áramlását). Aktív terület veszi körül, a reflektor 4, csökkentve neutron szivárgás. láncreakció által ellenőrzött speciális vezérlő rudak 5 anyagból erősen neutronelnyelõ (például, In, Cd). reaktor paramétereket úgy vannak meghatározva, hogy amikor teljesen be rudak reakció nem ismert, miközben fokozatosan eltávolítjuk a rudak a neutron szorzótényező növekszik, és azok egyes pozíció értéket veszi egyenlő eggyel. Ezen a ponton, a reaktor működni kezd. Mint a működését, az összeg a hasadóanyag a magban, és csökkentett szennyezési utakról hasadási, amelyek közé tartoznak az erős neutron abszorber. Ahhoz, hogy a reakciót leállítjuk, a magból egy automatikus ellenőrző készülék fokozatosan extraháljuk (és gyakran speciális kompenzáló) rudak. Az ilyen szabályozás a reakció miatt lehetséges, hogy a létezését késleltetett neutronok által kibocsátott hasadó magok késedelem 1 percig. Amikor a nukleáris üzemanyag elégetésekor a reakció leáll. Elindítása előtt egy új burn-reaktor nukleáris üzemanyag eltávolítását és az új töltve. A reaktorban is vannak biztonsági rudak, a bevezetése, amely a hirtelen megnövekedett reakció intenzitása egyszer eltörik. Az atomreaktor egy erős forrása az áthatoló sugárzás (neutronok # 947; sugárzással), mintegy 10 11-szer nagyobb, mint az egészségügyi szabványok. Ezért minden reaktornak van egy biológiai védelmi - kijelző rendszer árnyékoló anyagok (például beton, ólom, víz), mögött található a reflektor, és egy távirányító.Kapcsolódó cikkek