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:

Мощность атомного оружия

News image

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

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 ...

Новости с ЧАЭС:

Конфликт между Северной Кореей и Южной Кореей набирает

News image

Белый дом в всерьез отреагировал на заявление Северной Кореи, в которой четко и ясно указано, что война с Южной Корее фактически не минуема. Пресс-сек...

Секретарь СНБО Украины Раиса Богатырева выразила восхищ

News image

Сегодня Чернобыльскую АЭС с рабочим визитом посетила секретарь СНБОУ Раиса Богатырева в сопровождении заместителя министра Украины по вопросам чрезв...

Росатом презентовал своим партнером из ЮАР преимущества ато

News image

Госкорпорация «Росатом» в Йоханнесбурге 2 и 3 апреля сделала семинар относительно российских атомных энергетических технологии. В ...

Пуско-наладка БН-800 на БАЭС начнется в 2012 г, топливо загр

News image

Загрузка первого топлива в сооружаемый на Белоярской АЭС реактор на быстрых нейтронах БН-800 запланирована на середину 2013 года...

В районе АЭС «Фукусима» было землетрясение

News image

На восточном побережье острова Хонсю было землетрясение с магнитудой 5,2. Из-за этого землетрясения тысячи людей остались без к...

AP-1000 - одна нога китайского колосса

News image

В Китае разворачивается программа по строительству блоков с AP-1000 от компании Westinghouse . Первые же шаги принесли первые р...

ОАО ТВЭЛ в 2011 году увеличит поставки топливных таблеток дл

News image

Топливная компания Росатома ТВЭЛ успешно выполнила свои обязательства по поставкам топливных таблеток для АЭС Раджастан в 20...

Ровненская АЭС приступает к лицензированию нового типа росси

News image

Виссарион Ким, президент НАЭК «Энергоатом» сообщил, что с 2013-го года начинает осуществляться процесс лицензирования внедрени...

Смоленская АЭС продлила срок эксплуатации первого энергоблок

News image

Смоленской АЭС Ростехнадзор России выдал лицензию на продление срока эксплуатации первого энергоблока при заявленных техническ...

На Ростовской АЭС начался монтаж детали весом около 100 тонн

News image

На строящемся энергоблоке №3 Ростовской АЭС начались работы по монтажу закладной детали люк герметичный транспортного коридора ...