Цепная реакция деления тяжелых ядер под действием нейтронов.

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Цепная реакция деления тяжелых ядер под действием нейтронов.

Содержание

2. Реакция деления тяжелых ядер нейтронами была открыта Э.Ферми в 1934 г. Эта реакция состоит в том,
3. Некоторые тяжелые ядра делятся нейтронами лю-бых энергий, начиная с нулевых. Это изотопы: 235U92, 233U92, 239Pu94, а
4. Активная зона и ее характеристики Среда, в которой идет самоподдерживающаяся цепная реакция деления, называется активной зоной.
5. Таким образом, если в некотором поколении бы- ло N нейтронов, то в n-ом поколении их будет
6. Коэффициент размножения конкретной физичес-кой системы можно представить в виде: k = k0·P, (44.2) где k0 -
7. Критическая масса Множитель P увеличивается при увеличении раз-меров активной зоны. Размер, при котором ко-эффициент размножения равен
8. Устройство атомной бомбы 1 - взрывное устройство, 2 - взрывчатое вещество (обычное) для быстро-го сближения частей
10. Скачать презентацию

Слайд 2

Реакция деления тяжелых ядер нейтронами была открыта Э.Ферми в 1934 г.
Эта

реакция состоит в том, что тяжелое ядро, по-глотив нейтрон, делится на 2 (редко на 3 или 4) обычно неравных по массе осколка. При этом выделяется ок. 200 Мэв энергии и испускаются 2-3 нейтрона (в среднем 2,7 нейтрона).
Интенсивность реакции деления сильно зависит от энергии нейтронов и от свойств облучаемых ядер. Нейтронами с энергией больше 100 Мэв можно разделить любое ядро. Нейтронами с энергией несколько Мэв можно разделить лю-бое тяжелое ядро (с A>210).

Слайд 3

Некоторые тяжелые ядра делятся нейтронами лю-бых энергий, начиная с нулевых. Это

изотопы:
235U92, 233U92, 239Pu94,
а также некоторые изотопы более тяжелых транс-урановых элементов. Именно эти изотопы, бла-годаря закону 1/v, и имеют наибольшее практи-ческое значение.
Важнейшим свойством реакции деления является возникновение 2-3 нейтронов при делении каж-дого ядра. При определенных условиях эти ней-троны могут вызвать деление новых ядер, при этом образуются новые нейтроны и т.д. Возни-кает самоподдерживающаяся цепная реакция деления.

Слайд 4

Активная зона и ее характеристики
Среда, в которой идет самоподдерживающаяся цепная реакция

деления, называется активной зоной. Важнейшей характеристикой активной зоны является коэффициент размножения ней-тронов: отношение количества нейтронов в не-котором "поколении" к их количеству в преды-дущем "поколении":
k = Ni/Ni-1 (44.1)
Под "сменой поколения" понимается поглощение всех "старых" нейтронов и рождение новых нейтронов в результате деления ядер.

Слайд 5

Таким образом, если в некотором поколении бы-
ло N нейтронов, то в

n-ом поколении их будет
Nkn. При k < 1 реакция гаснет, а при k > 1 нарас-
тает. Время жизни одного поколения нейтронов
(без учета запаздывающих нейтронов) состав-
ляет от 10-5 до 10-7 секунды. Поэтому, например,
при k = 1.01 число нейтронов и интенсивность
реакции уже через 1 миллисекунду возрастет в
1000 раз, т.е. почти мгновенно произойдет взрыв.
Для стационарной реакции необходимо поддер-
живать k = 1 с очень высокой точностью, такой
режим наз. критическим. (При k > 1 режим наз.
надкритическим, при k < 1 - подкритическим).

Слайд 6

Коэффициент размножения конкретной физичес-кой системы можно представить в виде:
k = k0·P,

(44.2)
где k0 - коэффициент размножения бесконечной среды (т.е. если бы активная зона имела беско-нечно большие размеры), P - вероятность того, что нейтрон не вылетит за пределы активной зоны, не произведя реакции деления, т.е. P всегда меньше 1. Поэтому цепная реакция де-ления может идти только при k0 > 1. Например, для смеси естественного урана и графита, ко-торая применялась в первых ядерных реакто-рах, k0 = 1.08.

Слайд 7

Критическая масса
Множитель P увеличивается при увеличении раз-меров активной зоны. Размер, при

котором ко-эффициент размножения равен 1, наз. крити-ческим размером, а масса активной зоны крити-ческих размеров наз. критической массой.
Критическая масса меняется в очень широких пределах в зависимости от формы и конструк-ции активной зоны. Например, для 235U92 она может иметь значения от 240г до 47 кг (шар диаметром от 3 до 17 см).

Слайд 8

Устройство атомной бомбы
1 - взрывное устройство,
2 - взрывчатое вещество (обычное) для

быстро-го сближения частей ядерного заряда),
3 - оболочка,
4 - части ядерного заря-да, образующие при соединении критичес-кую массу,
5 - отражатель нейтро-нов.

Цепная реакция деления тяжелых ядер под действием нейтронов.

Содержание

Реакция деления тяжелых ядер нейтронами была открыта Э.Ферми в 1934 г.Эта

Некоторые тяжелые ядра делятся нейтронами лю-бых энергий, начиная с нулевых. Это

Активная зона и ее характеристикиСреда, в которой идет самоподдерживающаяся цепная реакция

Таким образом, если в некотором поколении бы-ло N нейтронов, то в

Коэффициент размножения конкретной физичес-кой системы можно представить в виде:k = k0·P,

Критическая массаМножитель P увеличивается при увеличении раз-меров активной зоны. Размер, при

Устройство атомной бомбы1 - взрывное устройство,2 - взрывчатое вещество (обычное) для

Похожие презентации