Матеріали для Нової української школи 1 клас - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

ЗОВНІШНЄ НЕЗАЛЕЖНЕ ОЦІНЮВАННЯ 2018 - ФІЗИКА КОМПЛЕКСНЕ ВИДАННЯ

Частина I НАВЧАЛЬНИЙ ДОВІДНИК — З ПРИКЛАДАМИ ТА ЗАВДАННЯМИ

КВАНТОВА ФІЗИКА. ЕЛЕМЕНТИ ТЕОРІЇ ВІДНОСНОСТІ

3. АТОМ ТА АТОМНЕ ЯДРО

3.4. ОСНОВИ ЯДЕРНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ

Елементи, розташовані у середній частині періодичної системи хімічних елементів Менделєєва, мають більшу питому енергію зв'язку ядер. Енергія звільнюється при з'єднанні легких ядер або при поділі важких (рис. 3.5).

Рис. 3.5

3.4.1. ТЕРМОЯДЕРНІ РЕАКЦІЇ

Термоядерний синтез легких ядер відбувається при температурах в десятки мільйонів градусів. Енергія, що виділяється при цьому, — це кінетична енергія утворених ядер і частинок і енергія -випромінювання:

+ + n,

виділяється 17,6 МеВ;

+ 2 ∙ ,

виділяється 14,6 МеВ.

Термоядерні реакції відбуваються у надрах зір і є джерелом їхньої енергії. Зараз вчені намагаються створити термоядерний реактор, у якому відбуватиметься керована термоядерна реакція. Некерована термоядерна реакція відбувається під час вибуху водневої бомби.

3.4.2. ПОДІЛ ЯДЕР УРАНУ. ЛАНЦЮГОВА ЯДЕРНА РЕАКЦІЯ

Ядерні реакції особливо легко зумовлюються повільними нейтронами, які через відсутність заряду вільно проникають в атомні ядра та спричиняють їх перетворення.

Наприклад, ядро Урану-235 при захопленні нейтрона розщеплюється на два осколки Х1 і X2; утворюються 2-3 нейтрони (рис. 3.6):

+ n X1 + X2 + (2 - 3)n,

виділяється приблизно 200 МеВ енергії.

Рис. 3.6

За певних умов кожний звільнений у результаті розщеплення важкого ядра нейтрон може бути захоплений ядром 23592U і звільнити ще 2-3 нейтрони. Якщо процес повторюється, може виникнути ланцюгова ядерна реакція.

Ланцюгова ядерна реакція — це реакція поділу важких ядер, під час якої утворюються нейтрони, необхідні для подальшого протікання цієї реакції.

Коефіцієнт розмноження нейтронів — це відношення числа нейтронів, .звільнених при поділі ядер, до числа нейтронів, які спричиняють поділ ядер у даній масі ядерного пального.

Для протікання ланцюгової реакції необхідно, щоб коефіцієнт розмноження нейтронів у даній масі урану був k 1.

Ланцюгова реакція в та відбувається в атомних бомбах, де критична маса радіоактивної речовини обумовлює k 1,01, тобто ядерний вибух.

Критична маса — мінімальна кількість речовини, що ділиться, необхідна для початку ланцюгової реакції поділу.

У реакторах на атомних електростанціях відбувається керована ядерна реакція (k = 1).

Ядерний реактор — це пристрій, призначений для здійснення керованої ланцюгової ядерної реакції поділу.

Перший ядерний реактор побудований у США під керівництвом Е. Фермі.

♦ Будова та принцип дії. Ядерне паливо (уран або плутоній) розміщують всередині тепловидільних елементів (ТВЕЛів) (рис. 3.7).

Рис. 3.7

Оскільки реактори працюють на повільних (теплових) нейтронах, то між ТВЕЛами розташовують сповільнювач нейтронів (графіт, або важка вода). Поділ важких ядер, що відбувається всередині ТВЕЛів, супроводжується виділенням теплової енергії, яка передається теплоносію. Керування ядерною реакцією здійснюється за допомогою керівних стрижнів, які добре поглинають нейтрони.









загрузка...

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами. Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посилання на сайт, будьте вдячними ми затратили багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2008-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.