Similar presentations:
Ядерные реакции. Деление ядер урана. Цепные ядерные реакции. Ядерный реактор
1. Опорный конспект по теме «Ядерные реакции. Деление ядер урана. Цепные ядерные реакции. Ядерный реактор»
• Учитель физики Серединовского филиалаМБОУ Сатинской СОШ Дивеев А.А.
2.
Изменение атомных ядер привзаимодействии их с элементарными
частицами или друг с другом называется
ядерными реакциями.
Ядерные реакции происходят:
• Частицы вплотную приближаются к ядру
и опадают в сферу действия ядерных
сил, им сообщается большая энергия.
• Атомные ядра, содержащие большое
число нуклонов, неустойчивы и могут
распадаться.
3. В конце 30-х г. Флеров и Петржак обнаружили самопроизвольное деление ядер урана. В 1938 г. Ган и Штрассман открыли, что ядро
урана1
бомбардируя 0 n образует другие
элементы. В 1939 г. бъяснили
Фриш и Мейтнер:
U n U Cs Rb 2 n
235
1
0
236
140
55
94
37
1
0
4. Затем обнаружили 80 различных ядер. Наиболее вероятное деление:
KrU
Ba
235
m1 2
12
200МэВ : Ek 26 10
m2 3
Ek 1 10
12
Дж
0n
5 10
12
Дж
5. Уран захватывает , делится на два ядра, испуская 2-3 . Один поддерживает реакцию, другой захватывается ядром , превращая его
1Уран захватывает 0
n , делится
1
на два ядра, испуская 2-3 0 n .
Один поддерживает реакцию,
другой захватывается
238
ядром U , превращая его
U Np Pu
239
239
239
6. Н. Бор
Деление урана(Капельная модель ядра)
7. Зельдович и Харитон Развитие цепной реакции
8. Управляемая ядерная реакция (цепная)
9.
U n U Np 0238
92
1
0
239
92
239
93
0
1
T 23 T 2 суток
239
94
Pu 0
0
1
0
T 24 000 лет
0
10. Процессы в ядерном реакторе
11. Критическая масса – наименьшая масса делящегося вещества, при которой может протекать цепная ядерная реакция.
50кг m235
кр 92
U,
Rш = 9 см.
250г = mкр , если применять
1
замедлители 0 n из бериллия (оболочку)
12. Основные элементы ядерного реактора:
• ядерное горючее (U235, Pu239, U238…), урановыестержни опускают ст. трубы
• замедлитель 1 n
0
• теплоноситель для вывода энергии, образующейся
при работе реактора (Н2О, ж. Na)
• кадмиевые стержни (для регулирования скорости
реакции)
• аварийные стержни
• защитная оболочка - бетон
13. 235U – 0,7 % 238U – 99,3 % 1 реактор - размножитель 1956 г. в г. Обнинске (США – 1962 г.) Реакторы на быстрых - Белорусская АЭС
U – 0,7 %238
U – 99,3 %
1 реактор - размножитель
1956 г. в г. Обнинске
(США – 1962 г.)
Реакторы на быстрых Белорусская АЭС
235
14. Термоядерные реакции
Термоядерная реакция – это реакцияслияния легких ядер при очень
высоких to, при которой выделяется
большое количество энергии.
При слиянии легких ядер на 1 нуклон
выделяется энергии в 3,5 раза
больше, чем при делении урана
15. Необходимо: сблизить ядра на расстояние 10-12см. Этому препятствуют «Fкул», они могут быть преодолены при большой кинетической
Необходимо: сблизить ядра на расстояние-12
10 см. Этому препятствуют «Fкул», они
могут быть преодолены при большой
кинетической энергии.
- Примеры термоядерных
реакций
- Способы управления термоядерными
реакциями
2
1
H H Не n
3
1
Д
4
2
Т
1
0
Д – в морской воде
Т – искусственно в ядерном реакторе
16.
17. Экономически выгодная реакция. Идет при высокой t° (сотни млн. градусов), при большой плотности вещества (t° может быть
достигнута путем создания аплазме мощных электронных
разрядов).
Проблема: трудно удержать
плазму
18. Тороидальная камера с магнитными катушками Плазма – ионизированный газ
ГазПлазма
19. Установка «Токамак-15» (Т-15) принадлежит к третьему поколению токамаков. Она создана для получения и исследования термоядерной
плазмы и решениянекоторых инженерных задач,
непосредственно связанных с
созданием термоядерных
реакторов.
20. Т-15 отличается от самой крупной в нашей стране действующей установки Т-10 существенно большим объемом плазмы, наличием мощных
системдополнительного нагрева плазмы и обмотки
тороидального поля из сверхпроводящих
материалов, системой автоматического
управления равновесием плазменного
шнура и комплексом автоматизации
эксперимента на основе широкого
использования вычислительной техники.