Главная - Теория АЭС - Цепные реакции
Цепные реакции
АЭС - Теория АЭС

цепные реакции

Однако, если в ядро урана – 235 добавить один лишний нейтрон, то вновь образованное ядро оказывается в возбужденном состоянии (нейтрон добавил при попадании в потенциальную яму своих соседей несколько МэВ). Такое состояние является неустойчивым (радиоактивным). Один из путей перехода ядра из этого возбужденного состояния в более устойчивое состоит в том, что через очень небольшое время ядро распадается на два осколка. В ядрах–осколках соотношение между числом протонов и числом нейтронов нетипично для стабильных изотопов (природных ядер) нейтроны находятся в избытке. Ядра – осколки могут быть радиоактивными или испускать свои «лишние» нейтроны. В среднем в результате вторичных реакций радиоактивных ядер – осколков на одно распавшееся ядро урана появляются 2,5 нейтрона (от 2 до 4). Появление в результате распада ядер новых нейтронов обуславливает возможность осуществления положительной обратной связи: чем больше начальных нейтронов поглотится ядрами, тем больше произойдет распадов неустойчивых ядер, в результате этих распадов появляется еще большее количество нейтронов, которые опять поглощаются ядрами, а эти ядра в свою очередь распадаются на осколки, рождая еще большее количество нейтронов. Такая реакция носит название цепной разветвляющейся реакции. Цепь реакций может оборваться, если нейтрон покинет область, в которой имеются ядра урана, или если он будет поглощен каким-нибудь другим ядром. Первый из этих двух механизмов торможения цепной реакции используется в урановой – 235 или плутониевой – 239 ядерной бомбе. До приведения урана –235 в урановой бомбе в боевое состояние размеры уранового заряда велики. Поэтому нейтроны, образующиеся при самопроизвольных распадах ядер, не поглощаются другими ядрами урана а покидают область расположения урана. Цепная реакция гаснет, не успев развиться. С помощью обычного химического взрыва урановый заряд «обжимают» со всех сторон и удерживают под давлением короткое время. Размеры области, занятой ураном, становятся после «обжатия» достаточными для развития цепной ядерной реакции. За короткое время порядка 0,1 микросекунды часть ядер урана (примерно 1% от общего числа) успевает развалиться и выделить колоссальную энергию. Остальные атомы урана, не успев прореагировать, разлетаются вследствие возрастания температуры и давления. В урановой бомбе происходит неуправляемое выделение энергии.

Ученые научились управлять скоростью цепной ядерной реакции. Самым важным моментом здесь является то обстоятельство, что не все ядра – осколки разваливаются сразу. Те осколки, что разваливаются за время меньшее секунды, производят так называемые «мгновенные» нейтроны. Однако часть продуктов распада ядер урана в свою очередь распадаются с испусканием нейтронов только через ( – 100) секунд. При этих распадах появляется всего около = 0,7 % от общего количества нейтронов, (это касается только урана 235). Именно наличие этих «запаздывающих» нейтронов и дает возможность регулировать скорость цепной реакции. Важную роль в этом регулировании играет поглощение нейтронов ядрами некоторых атомов. Рядом с урановыми стержнями помещают стержни из материала, содержащего атомы кадмия, поглощающие нейтроны в сотни раз эффективнее, чем уран. Стержни можно механически перемещать и, таким образом, регулировать скорость течения цепной реакции. Если коэффициент размножения нейтронов от одного «поколения» к другому в зоне реактора обозначить К = 2,5

где – это доля «используемых» нейтронов, то «реактивностью» называют соотношение (К–1)/К. Если эта величина много меньше, чем , то нейтроны «размножаются» очень медленно и можно удобно и безопасно регулировать мощность реактора. При (К–1)/К = 0 мощность реактора остается на неизменном уровне.

Если же реактивность становится больше, чем , то в этом случае происходит очень быстрый (аварийный) подъём мощности реактора за счёт «мгновенных» нейтронов.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Новости с ЗАЭС:

Шестой энергоблок Запорожской АЭС отмечает 15-летний юб

News image

19 октября 1995 года в 4 часа 23 минуты подключили к энергетической системе Украины энергоблок № 6 Запорожской АЭС. С этого момента Запорожская ...

Госэкспертиза Украины одобрила проект по завершению стр

News image

Данный проект заказала «Чернобыльская АЭС», ну, а генеральным проектировщиком является «Центральный проектный институт», подрядчиком компания под ...

Новости с ЧАЭС:

Крейсер

News image

Похвалила наличием в вооруженных силах, на флоте государства такой машиной как атомный крейсер могли лишь только две сверхдержавы — Советский Союз и С...

МАГАТЭ - Чернобыльской АЭС

News image

18 мая в Киеве начала работу экспертная миссия МАГАТЭ, посвященная рассмотрению Проекта окончательного закрытия и консервации (ОЗиК) блоков ЧАЭС. Э...

Ожидается от будущей АЭС высокая прибыль латвийскому государ

News image

Строительство новой АЭС для правительства Литвы станет настоящей золотой жилой. Пусть сейчас и будут растраты на строительные м...

Ректор БН-600 загружен экспериментальным ТВС

News image

В реактор БН-600, который находится на Белоярской АЭС, были загружены экспериментальные ТВС, у которых оболочки твэлов сдел...

16 АЭС будут построены в Саудовской Аравии

News image

16 АЭС будут построены в Саудовской Аравии. Они рассчитывают, что 50% электроэнергии, к 2030 году будут проводиться на электрост...

Японское правительство будет тщательно следить за воздейств

News image

Японское правительство начнет следить за тем, как радиация воздействует на детей, которых родили матери в префектуре Фукусима. ...

Отставка генерального директора ОАО «Атомэнергомаш» Владими

News image

Владимир Кащенко сказал, что его решение относительно ухода на новую работу он принял сегодня, и он его хорошенько взвесил. Атомэн...

В 2012 году на всех проектов АЭС будут осуществляться стресс

News image

Согласно словам Геннадия Ершова, главного инженера проекта, до того как на японской станции произошли трагические события, они ...

Сбой в работе Бушерской АЭС был вызван неполадками в работе

News image

В работе АЭC в Бушере произошел сбой, который связан с неполадками во время работы генератора, ну, а никак с последствиями землетр...

В Болгарии за АЭС выступают мужчины со средним образованием,

News image

Жители Болгарии уверены - если АЭС прекратит вырабатывать электроэнергию, то цены на электричество в стране значительно возрасту...