Uchim.net
Ядерным (или атомным) реактором называется устройство, в котором осуществляется управляемая реакция деления ядер. Ядра урана (особенно изотопа ) наиболее эффективно захватывают медленные нейтроны. Вероятность захвата медленных нейтронов с последующим делением ядер в сотни раз больше, чем быстрых. В ядерных реакторах, работающих на естественном уране, используются замедлители нейтронов для повышения коэффициенты размножения нейтронов. Uchim.net
Uchim.net
1) ядерное горючее (, , и др.); 2) замедлитель нейтронов (тяжелая или обычная вода, графит и др.); 3) теплоноситель для вывода энергии, образующейся при работе реактора (вода, жидкий натрий и др.); 4) устройство для регулиро- вания скорости реакции (вводимые в рабочее пространство реактора стержни, содержащие кадмий или бор – вещества, которые хорошо поглощают нейтроны). 5) защитная оболочка, окружающая реактор снаружи, задерживающая γ -излучение и нейтроны. Оболочку выполняют из бетона с железным наполнителем. Uchim.net
Критическая масса – наименьшая масса делящегося вещества, при которой может протекать цепная ядерная реакция. При малых размерах велика утечка нейтронов через поверхность активной зоны реактора (объем, в которой располагаются стержни с ураном). С увеличением размеров системы число ядер, участвующих в делении, растет пропорционально объему, а число нейтронов, теряемых вследствие утечки, увеличивается пропорционально площади поверхности. Увеличивая систему, можно достичь значений коэффициента размножения k =1. Система будет иметь критические размеры, если число нейтронов, потерянных вследствие захвата и утечки, равно числу нейтронов, полученных в процессе деления. Критические размеры (критическая масса) определяются: типом ядерного горючего; замедлителем; конструктивными особенностями реактора.
Управление реактором осуществляется при помощи стержней, содержащих кадмий или бор. При выдвинутых из активной зоны реактора стержнях k> 1. При полностью вдвинутых стержнях k< 1. Вдвигая стержни внутрь активной зоны, можно в любой момент времени приостановить развитие цепной реакции.
Построены реакторы, работающие без замедлителя на быстрых нейтронах. Вероятность деления, вызванного быстрыми нейтронами мала такие реакторы не могут работать на естественном уране. Реакцию можно поддерживать лишь в обогащенной смеси, содержащей не менее 15% изотопа. Преимущество: при их работе образуется значительное количество плутония, который затем можно использовать в качестве ядерного топлива. Эти реакторы называют реакторами - размножителями, так как они воспроизводят делящийся материал.
Впервые цепная ядерная реакция урана была осуществлена в США коллективом ученых под руководством Энрико Ферми в декабре 1942г. В нашей стране первый ядерный реактор был запущен 25 декабря 1946 г. коллективом физиков, который возглавлял Игорь Васильевич Курчатов. Энрико Ферми (1901-1954) Игорь Васильевич Курчатов (1903-1960) Uchim.net
Ядерное оружие, атомная бомба Критическая масса ― минимальная масса делящегося вещества, при которой может происходить цепная реакция деления. Критическая масса урана составляет около 50 кг.
Выделение огромной энергии. Повышение температуры урана до миллиона градусов. Превращение всех веществ, включая уран, в пар. Быстрое расширение раскалённого шара, сжигающего всё на своём пути. Яркое излучение. Образование ударной волны большой разрушительной силы. Образование в месте взрыва воронки. Процессы, сопровождающие взрыв атомной бомбы.
Хиросима после ядерного взрыва
