Цепные реакции |
АЭС - Теория АЭС |
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: |
---|
Совсем скоро на территории Украины построят завод по изПо итогам первого квартала двенадцатого года компания топлива от Росатома, которая называется "ТВЭЛ" получила чистейшую прибыль, которая составила ... |
На энергоблоке №2 Запорожской АЭС - плановый капитальны![]() Ежегодные планово-предупредительные ремонты – залог безопасного и надежного функционирования предприятия. 18 июля 2010 г. энергоблок №2 ЗАЭС от... |
И первая власть, и четвертая…![]() — 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![]() 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![]() 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 №4Калининская АЭС, которая находится в городе Удомля в Тверской области, включила в свою обширную сеть энергоблок под номером 4. ... |
Ростовская АЭСС начала ввода в эксплуатацию и по 23 апреля 2012 на энергоблоках Ростовской АЭС выработано 100 млрд кВтч электроэнергии. |
Законы о продлении сроков службы АЭС![]() Пакет энергетических законопроектов, в том числе, касающихся продления сроков службы АЭС, был подписан 8 декабря президентом Гер... |
План за январь выполнен![]() 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![]() Договор о прямом сотрудничестве возобновляет давние побратимские отношения между двумя атомными станциями. Первому опыту украи... |
Удваивается отчисление в бюджет ЗеленогорскаНаверняка люди смогут уже позволить себе поехать в витязево отдых 2012 год отзывы, о котором пишут довольные люди в сети Интерн... |
Возгорание на Японской АЭСНа нововозведенной японской атомной электростанции произошло возгорание, вследствие короткого замыкания во время переключения н... |