Реакции развала тяжелых ядер

Реакции развала тяжелых ядер используют в реак­торах атомных станций. При­чем работа промышленных реакторов основана на реак­ции деления тяжелых ядер под действием нейтронов, кото­рые свободно, ввиду отсутст­вия кулоновского барьера, проникают в ядро. Изотоп ура­на U²³⁵, поглощая медленный нейтрон, превращается в ядро U²³⁶, которое затем распадает­ся с испусканием в среднем 2-3 нейтронов. Часть этих нейтронов вызывает дальней­шее деление ядер урана — возникает цепная реакция.

Схему реакции можно пред­ставить в виде:

U²³⁵ + n → U²³⁶ → Z₁X^A₁ + Z₂X^A₂ + xn (Q ≈ 200 МэВ),

A₁ + A₂ + x = 236,

Z₁ + Z₂ = 92,

x в среднем равня­ется 2,4. За время ~10^-6 — 10^-5 с образуются ~10²⁴ нейтронов, которые вызовут деление ~140 г урана, при этом выде­лится ~1,3 • 10¹³ Дж энергии. Такое количество энергии по­лучается при сжигании примерно 300 т нефти (удельная теп­лота сгорания нефти равна 4,6 • 10⁷ Дж/кг). Если цепная ре­акция протекает слишком быстро, происходит взрыв, подобный взрыву атомной бомбы. В промышленных реакто­рах скорость протекания цепной реакции жестко контроли­руется. Материал с сайта http://worldof.school

Цепную реакцию деления можно осуществить, используя два изотопа урана: U²³⁵ и U²³³, а также изотоп плутония Pu²³⁹. Изотоп U²³⁵ получают из руды, U²³³ и Pu²³⁹ — искусст­венно. Запасы радиоактивных руд ограниченны, к тому же добыча и переработка радиоактивной породы сопряжены с опасностью радиоактивного заражения. Такие проблемы не возникают при использовании реакций синтеза легких ядер.

На этой странице материал по темам:

• Разница между поступком и подвигом