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:

На Запорожской АЭС будет четыре ЛЭП

News image

Несмотря на то, что Запорожская АЭС может производить и выдавать в энергосистему 6 000 мегаватт электроэнергии, сегодня из-за недостаточной пропускн...

Як успішно шукати профнастил щоб купити в Львові щоб не

News image

Багато з вас чули і встигли побачити профлист для встановлення парканів, однак його щонайменше широко використовують і в оббивці стін будівель. палітр...

Новости с ЧАЭС:

Текущее состояние ГСП ЧАЭС

News image

Состояние блоков №1, 2 и 3 регламентное. Персонал ГСП ЧАЭС выполняет все необходимые работы по поддержанию блоков в безопасном состоянии. Показатели...

Состояние атомных электростанций в Украине

News image

Важная роль в энергообеспечении Украины принадлежит атомным станциям. Пока альтернативы в Украине им нет. Так, в стране функционирует 4 атомных ста...

«Атомстройэкспорт»

News image

4 мая прошла видеоконференция посвященная вопросам строительства энергоблоков, Тяньваньская АЭС. Это самый крупный проект между...

Министр Трайков просил Toshiba сертифицировать топливо Westi

News image

Министр экономики и энергетики Болгарии Трайчо Трайков обратился к японской корпорации Toshiba с просьбой сертифицировать амер...

Дальневосточные таможенники усилили радиационный контроль из

News image

Таможни российского Дальнего Востока усилили радиационный контроль в связи со взрывами на АЭС в Японии, специалисты сейчас прово...

Саньмень-1 - два года задержки, 50% перерасход сметы

News image

Первым из всех будущих блоков с AP-1000 на этап строительства вышел Саньмень-1 . Это случилось в апреле 2009 года. И практическ...

Сотни тонн сильнорадиоактивной воды смогли вытечь из наземно

News image

Примерно 300 тонн воды с весьма высоким содержанием радиоактивных веществ смогло вытечь из наземного резервуара, который располага...

Белорусские экологи подготовили схему организации радиационн

News image

Специалисты Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Беларуси подготовили ряд предложений по организации радиац...

Мощность атомного оружия

News image

Во всем мире бояться последствий использования атомного оружия, его мощность может стереть с лица земли все живое. Разрушительный ...

Нервы Гонконга

News image

Нетрудно догадаться, почему так нервничает Гонконг. АЭС Дайя-Бей с двумя реакторами-тысячниками была построена в 1994 году все...