Ланцюгова ядерна реакція. Ядерні перетворення. Реакції поділу. �Ядерний реактор. Термоядерні реакції
Поділ ядра урану був відкритий у 1934 р. Отто Ганом.
За це відкриття він отримав Нобелівську премію з хімії у 1944 р. Опромінюючи уран нейтронами, Ган несподівано виявив, що одним із продуктів поділу є набагато легший барій.
Величезна кількість енергії, що вивільняється в процесі розщеплення атома
В 1939 році, слідом за відкриттям німецьким хіміком Отто Ганом можливості поділу (розщеплення) атома Урану Жоліо-Кюрі знайшов прямий фізичний доказ того, що такий поділ носить вибуховий характер. Визнаючи, що величезна кількість енергії, що вивільняється, може бути використана, як джерело енергії
Висновок про поділ ядра вже знайшов підтвердження у експерименті
Спонтанний поділ ядра�
Ланцюгова ядерна реакція�
При поділі ядер виділяються нейтрони. Їхня кількість залежить від конкретного сценарію поділу. Зазвичай виділяються 2-3 нейтрони. Ці нейтрони можуть захопитися іншими, ще неподіленими ядрами, й викликати їхній поділ, при якому знову ж таки виділяються нові нейтрони.
Така реакція називається ланцюговою.
Ядерною ланцюговою реакцією називають реакцію, в якій частинки (нейтрони), що спричиняють її, утворюються як продукти цієї реакції.
Трансуранові елементи
Ланцюгова реакція практично здійснена лише на трьох ізотопах. Один із них – 23892U присутній у природному урані, а два інших - 23993N Нептуній і Плутоній 23994Pu – одержують штучно, їх ще називають трансуранові елементи
23892U+ 10n 23992U
23993N+ 0-1e 23994Pu+ 0-1e
Поділ яда Урану, що поглинає нейтрон
Поділ яда Урану, що поглинає нейтрон може призвести й до іншого результату: унаслідок захвату нейтрона ядо збуджується та майже миттєво розпадається на два осколки і нейтрони, ці нейтрони спричинюють поділ інших ядер Урану і т.д., наступає ланцюгова ядерна реакція.
Коли наступить ядерний вибух?
Коли не регулювати кількість нейтронів.
Таку реакцію називають некерованою.
Неймовірно велика енергія.
Під час поділу одного ядра урану-235 питома енергія зв‘язку приблизно вивільниться200МеВ. Далі йде процес відбирання ядерної енергії людиною і перетворення в інші види.
Чому в природі (в Земних умовах) немає ядерних вибухів?�
Тому, що процес розпаду відбувається довше, що призводить до втрати певної кількості нейтронів, які як правило виходять в повітря і ланцюгова некерована реакція стає неможливою. Якщо збільшувати масу зразка вибух стає більш реальним і за певної критичної маси може відбутися. А щоб ще прискорити достатньо два зразки Урану-235 і Плутонію 23994Pu, привести в дотик
Будова ядерного реактора
Ядерний реактор – це пристрій призначений для здійснення керованої ланцюгової реакції поділу, яка завжди супроводжується виділенням потужної енергії
Принцип роботи атомної електростанціі
Термоядерна реакція
Термоядерні реакції – це реакції синтезу (злиття) легких ядер при дуже високій температурі, що супроводжується виділенням енергії
Термоядерна реакція у природі
Сонце, зорі, квазари
Термоядерний реактор
Токамак - розроблений радянськими фізиками, схема термоядерного реактора - визнана найбільш ефективним шляхом до термоядерних реакцій. Такий висновок оприлюднений дослідницькою групою D-III на 51-ій конференції Американського фізичного товариства.
Токамак
Токамак за своїм принципом є електрофізичною установкою, основним призначенням якого є формування плазми (тобто розігрів газу до 100 млн градусів), досягнення її високої густини та досягнення її тривалого збереження в чітко визначеному об'ємі. Це дозволить здійснити термоядерну реакцію синтезу ядер гелію з вихідної сировини, ізотопів водню (дейтерію і тритію). У ході реакції повинна виділитись енергія, що значно перевищує енергію, витрачену на формування плазми.
Токамак - термоядерний реактор
Атомна енергетика України
Ядерна енергетика України — галузь української енергетика, яка використовує ядерну енергію для виробництва електричної і теплової енергії.
Атомна енергетика України
Атомна енергетика України
Атомна енергетика України
Зараз в Україні чотири атомних електростанції, потужністю 13835 МВт, що забезпечує понад половину потреб в Україні в електроенергії.
Інтернет-джерела