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:

Запорожская АЭС - лучшее предприятие ТЭК Украины

News image

По результатам общего совещания Кабинета Министров Украины и областной исполнительной власти, прошедшего в пятницу, 4 июня, в Запорожье, первый вице...

На Южно-Украинской АЭС будет осуществляться противоавар

News image

С шестого по седьмое июня на Южно-Украинской АЭС будут осуществляться вместе с дирекцией ГП НАЭК «Энергоатом» противоаварийная тренировка в области ...

Новости с ЧАЭС:

Блоки для межкомнатных перегородок

News image

И вот мы живем в квартире с 2000. То есть уже 13 лет. Хорошая звукоизоляция, достаточно хорошая. Если хочешь укрепиться. Мне пазогребневые плиты гип...

Проблемами пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС

News image

Первое заседание Совета управляющих Центра Экология и здоровье состоялось в Европарламенте в Страсбурге. Как сообщил АСИ советник РАН, председател...

На Курской АЭС должны пройти противоаварийные учения

News image

Сценарий учений постарались максимально приблизить к реальной гипотетической ситуации аварии. Планируется натурное использовани...

Российские атомщики провели очередные испытания на строящейс

News image

Российские атомщики провели гидравлические испытания оборудования второго контура строящейся в Индии АЭС Куданкулам , сообщает ...

Китайский синдром-2

News image

Китайский синдром номер один не имел к Китаю никакого отношения. Зато рождающийся на наших глазах китайский синдром номер два на...

Брянской области предлагают возвысить 3-ю электростанцию пос

News image

Правительство региона подписало соглашение с "Мензелинским метизным заводом" о реализации в Брянской области инвестиционного энерг...

Перевозка ОЯТ БН-350 из Актау в Семипалатинск - забота о без

News image

Казахстанские военные провели этим летом учения по отражению нападения террористов на ядерный объект, построенный в советский пе...

Строится новый завод

News image

Новое предприятие «Алабуга - Волокно»,  находиться в экономической зоне «Алабуга». Это общий проект ХК «Композит» и «Росатом», сто...

ЕАБР будет финансировать поставки урана из Казахстана в Росс

News image

На данный момент европейско-азиатский банк развития дальше будет продолжать свое предэкспортное финансирование крупных постав...

Первое испытание ядерной бомбы в СССР

News image

В августе 1949 года в СССР состоялось впервые испытание ядерной бомбы. Испытание прошло успешно, и министром Вооруженных сил устан...