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:

Совсем скоро на территории Украины построят завод по из

News image

По итогам первого квартала двенадцатого года компания топлива от Росатома, которая называется "ТВЭЛ" получила чистейшую прибыль, которая составила ...

На энергоблоке №2 Запорожской АЭС - плановый капитальны

News image

Ежегодные планово-предупредительные ремонты – залог безопасного и надежного функционирования предприятия. 18 июля 2010 г. энергоблок №2 ЗАЭС от...

Новости с ЧАЭС:

И первая власть, и четвертая…

News image

— В Украине нельзя исправить что-то в отдельности. В Украине надо менять все. Весь подход, всю систему управления государством, а не какие-то отдель...

Выдано отдельное разрешение

News image

24 января 2011 года Госатомрегулирования Украины было выдано отдельное письменное разрешение на строительство Новой вентиляционной трубы ІІ очереди ...

Пуск первого энергоблока АЭС в Белоруссии состоится в 2017 г

News image

Ввод в эксплуатацию первого энергоблока АЭС в Белоруссии состоится в 2017 году, второго - в 2018 году, заявил в четверг вице-пре...

Калининской АЭС добавила в сеть энергоблок №4

Калининская АЭС, которая находится в городе Удомля в Тверской области, включила в свою обширную сеть энергоблок под номером 4. ...

Ростовская АЭС

News image

С начала ввода в эксплуатацию и по 23 апреля 2012 на энергоблоках Ростовской АЭС выработано 100 млрд кВтч электроэнергии.

Законы о продлении сроков службы АЭС

News image

Пакет энергетических законопроектов, в том числе, касающихся продления сроков службы АЭС, был подписан 8 декабря президентом Гер...

План за январь выполнен

News image

31 января 2011 года в 12 часов 15 минут Запорожская атомная электростанция выполнила плановое задание по производству электроэ...

7 августа подписано соглашение о прямом сотрудничестве между

News image

Договор о прямом сотрудничестве возобновляет давние побратимские отношения между двумя атомными станциями. Первому опыту украи...

Удваивается отчисление в бюджет Зеленогорска

News image

Наверняка люди смогут уже позволить себе поехать в витязево отдых 2012 год отзывы, о котором пишут довольные люди в сети Интерн...

Возгорание на Японской АЭС

News image

На нововозведенной японской атомной электростанции произошло возгорание, вследствие короткого замыкания во время переключения н...