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:

В Нетешине был потушен условный пожар, который произоше

News image

Были осуществлены комплексы пожарно-тактических обучений всех сотрудников МЧС и соответствующих служб, которые находятся на Хмельницкой атомной эле...

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:

ЧАЭС: подписан важнейший контракт

News image

Вчера, 3 апреля, на Чернобыльской АЭС подписан важнейший контракт на проведение подготовительных мероприятий, необходимых для начала работ по строит...

Украина и Япония будут сотрудничать в вопросах, всязанн

News image

Как сообщают РИА Новости, Премьер-министр Японии Наото Кан заявил о том, что Япония готова принять участие в международной конференции 25 лет Черно...

На Ленинградскую АЭС-2 прибыл мостовой кран с грузоподъемнос

News image

  В качестве помощи шестнадцати тонный мостовой кран, который предназначается для турбинного зала первого энергоблока, прибыл н...

Планы по постройке блока с EPR-1600 на АЭС Трикастен

News image

Группа SUEZ называет неточными сообщения об её планах по постройке блока с EPR-1600 на АЭС Трикастен и опровергает сообщения о т...

Решение RWE по АЭС Белене

News image

Болгария будет ждать решения RWE по АЭС Белене до весны.Болгария призвала германский концерн RWE как можно скорее одобрить услов...

Компания Dominion определится с заменой ESBWR-1500

News image

Американская генерирующая компания Dominion определится в декабре этого года с тем, какой тип реакторов она предпочла бы выбра...

Болгарская реакция на сообщения о возможном выходе АСЭ из пр

News image

Премьер-министр Бойко Борисов выступил с резким ответным заявлением в связи с распространившейся информации о возможном выходе ...

Из - за аномальных морозов, которые держатся в Германии, был

Операторы, которые работают на немецких энергосетях были просто вынуждены запустить целый ряд ядерных реакторов, которые были п...

Япония выбирает между ветром и атомом

News image

Спустя два года, после того как произошла катастрофа на АЭС “Фукусима-1”, власти Японии начали осуществлять проект именно по разме...

Як успішно шукати профнастил щоб купити в Львові щоб не натр

News image

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