Ланцюгова ядерна реакція: доповідь
Як “агента-провокатора”, що викликає розвал ядра, зручно використовувати нейтрон – електрично нейтральну частку, що входить до складу ядра і, в силу своєї нейтральності, що не почуває кулонівський бар’єр зарядженого ядра. Якщо при розподілі ядра в результаті захоплення нейтрона утворюються нові нейтрони, то їх можна використовувати для розвалу нових ядер, з утворенням нових нейтронів, нових розвалених ядер і т. Д. Така “ядерна епідемія” називається ланцюговою ядерною реакцією.
Термін “ланцюгова реакція” ввели в ужиток хіміки. Так вони називали реакції, в яких в наростаючому кількості відтворюється одне з реагуючих речовин.
Цей процес аналогічний хімічної ланцюгової реакції (типу горіння) або біологічного процесу розмноження вірусу. Однак завдяки тому, що енергія, що виділяється при розвалі ядра, вельми велика, а час ядерних процесів дуже мало, процес розвивається надзвичайно ефектно.
Так, якщо запустити ланцюгову ядерну реакцію в зразку, що містить 1024 ядер урану 235U (приблизно 140 г), то це займе всього лише 10-6 ÷ 10-5 с і при цьому виділиться енергія, що відповідає повному згорянню 1 тис. т нафти!
Ланцюгова ядерна реакція практично може бути здійснена тільки на трьох ізотопів: 233U, 235U і 239Pu, які діляться нейтронами будь-яких енергій (вищі центурій – америцій 95Am, кюрий 36Cu, берклій 97Bk, калифорний 98Cf, … – важко використовувати через складність і дорожнечу їх отримання). У природі в помітній кількості зустрічається тільки ізотоп 235U (~ 0,7% природного урану), а в основному природний уран складається з ізотопу 238U. Ізотоп 233U утворюється з природного торію в результаті двох β-розпадів.
За аналогічною схемою може бути отриманий плутоній:
Реакція за схемою Б має дуже велике практичне значення з двох причин: перш за все вона дозволяє залучити у виробництво основну частину природного урану (99,3%), а крім того, є основою отримання так званого “збройового” плутонію – вихідний матеріал для створення атомних бомб.
Торій поки практично не використовується для отримання ядерного палива (схема А). Цьому є кілька причин. По-перше, по-видимому, не існує багатих родовищ торію, по-друге, його складніше добувати з руди, ніж уран, по-третє, при отриманні з торію 233U попутно виділяється 232U. При розпаді останнього утворюються радіоактивні ядра 212Bi і 208Ti, що значно погіршує радіаційні характеристики ядерного палива.
Related posts:
- Ядерна енергія Ядерне поділ – це процес, в якому атомне ядро (наприклад, урану) розвалюється на менші частини (більш легкі ядра), причому часто з утворенням вільних нейтронів і виділенням великої кількості енергії. Коли вилітають нейтрони розбивають інші ядра урану, процес триває – виникає ланцюгова реакція. У ядерному реакторі для отримання енергії процесом поділу управляють, так що рівень виділення […]...
- Що таке термоядерна реакція Поряд з реакцією ділення важких ядер енергетично вигідним виявляється і зворотний в деякому розумінні процес – синтез легких ядер, тобто злиття ядер легких елементів (розташованих на початку періодичної таблиці) з утворенням більш важкого ядра. Щоб почалося злиття ядер, їх потрібно зблизити впритул – щоб вступили в дію ядерні сили. Для такого зближення потрібно подолати кулонівське […]...
- Термоядерна реакція Загальновідомо, що при розподілі важких ядер атомів під час ядерних реакцій виділяється велика кількість енергії. Проте вдалося встановити, що при злитті легких ядер виділяється ще більша кількість енергії. Такі реакції назвали термоядерними. Природа термоядерних реакцій Термоядерні реакції – це реакції злиття легких ядер, що протікають при високих температурах з виділенням великої кількості енергії. Синтез гелію […]...
- Ядерні реакції – доповідь Минула тема зачіпала процеси, що дозволяють розщепити ядро на складові частини. Зараз ми поговоримо з Вами, яким чином це може статися. Безліч вчених проводили досліди над радіоактивними елементами. Вони прагнули змінити період радіоактивного розпаду елементів під дією зовнішніх сил, підвищуючи температуру, поміщаючи частку в магнітне поле, а також багато інших експериментів, що включають в себе […]...
- Що таке енергія атома? Вчені століттями вважали атом неподільною часткою. Потім виявили, що його можна “розібрати” на складові частини, але це стосувалося тільки ядра і електронів, само атомне ядро все ще продовжували вважати неподільним. І тільки наприкінці XIX століття було встановлено, що ядра атомів теж можуть розпадатися на частини, випускаючи промені і тепло. Це явище було названо радіоактивністю. А […]...
- Реакція Дюма Реакція Дюма – це взаємодія солей карбонових кислот з лугами при сплаву. Відноситься до реакцій декарбоксилювання солей карбонових кислот. Декарбоксилирування – це відщеплення (елімінування) молекули вуглекислого газу з карбоксильної групи (-COOH) або органічної кислоти або карбоксилатної групи (-COOMe) солі органічної кислоти. Як правило, декарбоксилирування протікає при нагріванні з кислотами або лугами. Найскладніше відщепити діоксід вуглецю […]...
- Закон радіоактивного розпаду: визначення Математично закон радіоактивного розпаду виражається формулою: Тут N0 – число радіоактивних атомів в початковий момент часу t = 0. За цією формулою знаходять число нерозпавшихся атомів N у будь-який момент часу. Резерфорд, досліджуючи перетворення радіоактивних речовин, встановив досвідченим шляхом, що їх активність зменшується з плином часу (під активністю розуміють число ядер, що розпадаються в одиницю […]...
- Хімічна реакція. Збереження маси Хімічна реакція – це процес, в результаті якого з одних речовин утворюються інші, що відрізняються від них за складом і (або) будовою. Перетворення речовин супроводжується зовнішніми ознаками: утворенням осаду чи газу, зміною кольору, виділенням або поглинанням теплоти, появою запаху та ін. При хімічних реакціях розриваються старі і утворюються нові зв’язки між атомами, при цьому – […]...
- Атомні ядра Матерія, побудована з атомів, має дивну стійкість. Маса атомів в основному зосереджена в найдрібніших ядрах, що займають мізерно малий обсяг. Ядра не монолітні, вони складаються з протонів і нейтронів. Їх можна розбити. Більшість же з відомих ядер розпадаються самі, тому вони, безумовно, не підходять для ролі фундаментальних “цегли світобудови”. Ядро – центральна масивна частина атома, […]...
- Реакція інших людей Для людини, яка знаходиться в суспільстві інших людей, це першочергове бажання, мати відносно себе реакцію з боку інших людей. Як істоти соціальні, і в значній мірі залежать від думки і поведінки щодо оточуючих нас, для нас важливо, щоб ці навколишні реагували на нас взагалі. Ми звичайно можемо обманювати себе, стверджуючи, що нам плювати на думку […]...
- Реакція осідання еритроцитів При стоянні крові, до якої для усунення згортання додано протизсідні речовини, відбувається поступове осідання еритроцитів. Реакція осідання еритроцитів (або скорочено РВЕ) залежить від співвідношення альбумінів і глобулінів в плазмі крові. Швидкість осідання еритроцитів знаходиться також в лінійній залежності від кількості еритроцитів. Чим більше еритроцита, тим повільніше вони осідають. Об’єм еритроцитів не робить впливу на РВЕ, […]...
- Ядерний реактор Ядерний реактор – це установка, що містить ядерне паливо, у якому здійснюється керована ланцюгова реакція поділу. Ядра урану, особливо ізотопу , найбільш ефективно захоплюють повільні нейтрони, ймовірність захоплення яких діленням ядер в сотні разів більше, ніж швидких. Тому в ядерних реакторах, що працюють на природному урані, використовують сповільнювачі нейтронів для підвищення коефіцієнта розмноження нейтронів. Основними […]...
- Альфа-розпад (тип радіоактивного розпаду) Відомо досить багато різних способів радіоактивних розпадів ядер. Іноді навіть однакові ядра можуть розпадатися по-різному. Але більшість ядер розпадається по одному з наступних каналів: α-розпад, β-розпад, γ-розпад і спонтанне ділення. Альфа-розпад протікає з випусканням α-частинок, так історично називають ядра 42He: AZX → A-4Z-2X ‘+ 42He. Відомо більше 300 α-радіоактивних ядер, в основному отриманих штучно. Всі […]...
- Реакція Манту На сьогоднішній день суперечки про реакцію Манту, її діагностичної цінності, оптимальні терміни проведення цієї проби і про доцільність її використання є, напевно, найбільш спекотними і незатухающими. Маса повідомлень, які передруковуються в великій кількості ЗМІ (і при цьому достовірність фактів в найпершій замітці не завжди перевіряється), настороженість батьків і їх небажання піддавати своє улюблене чадо на […]...
- Чи існує “ланцюгова строфа”? У поезії зустрічається трирядкова строфа з обов’язковим римуванням аба бвб в, тобто перший рядок римується з третім, а другий – з першим і третім наступної строфи. Закінчується такий вірш окремим рядком, що римується з середнім рядком останнього тривірша. Утворюється безперервний ланцюг рим, що охоплює увесь твір. Кожна рима – потрійна, крім першої та останньої строфи. […]...
- Ядерні сили, дефект маси Здавалося б, що відповідно до закону Кулона, позитивні протони повинні були б відштовхуватися. Проте, насправді ядра атомів досить міцні освіти. Вважають, що найбільш ймовірно ядерні сили виникають в процесі безперервного обміну між нуклонами за допомогою особливих частинок (квантів ядерного поля), які назвали пі-мезонами. Ядерні сили значні тільки на дуже малих відстанях, порівнянних з діаметром самих […]...
- Енергія зв’язку нуклонів у ядрі Енергією зв’язку називається енергія, яку необхідно затратити для того, щоб розщепити ядро. Її звичайно виражають у мегаелектронвольтах (Мев) (1 Мев= 1,6 – 10-13Дж). Стійкість атомного ядра характеризується енергією зв’язку (Езв). Під енергією зв’язку ядра розуміється енергія, необхідна для повного розщеплення ядра на окремі нуклони. Базуючись на законі збереження енергії можна сказати, що енергія зв’язку дорівнює […]...
- Токамак Наша планета купається в потоках світла і тепла, і все це – завдяки ядерним реакціям синтезу, що йде на Сонці. А чи можемо ми тут, на Землі, отримувати енергію ядерного синтезу і застосовувати її – без всякої загрози – для потреб людства? На Сонці чотири ядра водню (чотири протона) зливаються в ядро гелію. Його маса […]...
- Як працює ядерний (атомний) реактор Ядерний реактор працює злагоджено і чітко. Інакше, як відомо, буде біда. Але що там діється всередині? Спробуємо сформулювати принцип роботи ядерного (атомного) реактора коротко, чітко, з зупинками. По суті, там твориться той же процес, що і при ядерному вибуху. Тільки ось вибух відбувається дуже швидко, а в реакторі все це розтягується на тривалий час. У […]...
- Розміри ядер З експериментальних даних випливає, що для ядер з A ≥ 20 середнє число нуклонів в одиниці об’єму приблизно однаково. Значить, обсяг ядра пропорційний A, а радіус ядра R ~ A1/3. В експериментах з розсіювання електронів високих енергій на ядрах вимірювали середній радіус розподілу протонів в ядрі Re (зарядовий радіус ядра), а в дослідах з розсіювання […]...
- Різниця між хімічною та ядерною реакцією Зміни, що відбуваються з речовинами на хімічному і ядерному рівні, є досить значними. Але вони не рівні за своїм масштабом. З’ясуємо, як протікає процес в кожному випадку і чим відрізняється хімічна реакція від ядерної. Визначення Хімічна реакція – явище, що приводить до отримання нових речовин, відмінних за властивостями від вихідних. Ядерної називають глибинну реакцію, в […]...
- Доповідь на тему “Обробка металу” У природі метали існують у вигляді руди або різних з’єднань. Для додання металам різних форм або зміни їх розмірів, властивостей і якостей, застосовують різні способи обробки металів. За тисячоліття люди змогли освоїти кілька методів металообробки – лиття, зварювання, метали піддають термічній, механічної, електричної або хімічної обробки, а також обробка тиском. Лиття – це процес, при […]...
- Реакція хижака на збільшення чисельності жертв Обмеження зростання популяції жертв хижаками можливо, якщо у відповідь на збільшення чисельності жертв буде зростати питомий (т. Е. Доводиться в середньому на одну особину жертв) споживання їх хижаками. Подібне посилення преса хижаків в принципі може відбуватися, по-перше, за рахунок зростання середнього раціону однієї особини хижака, а по-друге, за рахунок збільшення чисельності популяції хижака. Очевидно, перший […]...
- Згортання крові – захисна реакція організму Рухаючись по неушкодженим кровоносних судинах, кров весь час залишається в рідкому стані. Однак варто тільки поранити судину, кров досить швидко утворює згусток, який отримав назву “Кров’яний згусток” або тромб. Тромб ніби пробка починає закупорювати ранку, і кровотеча зупиняється, а рана починає гоїтися. Якщо кров не згортається, таке іноді буває, то людина може загинути навіть від […]...
- Доповідь на тему “Перетворення енергії” На можливості різних видів енергії перетворюватися один в одного засновано безліч сучасних технологій – від гідроелектростанцій до ядерної зброї. Крім того, це відображає найважливіші особливості прийнятній для людського сприйняття реальності. Фундаментальний принцип Принцип збереження енергії – фундаментальний і до цього дня не спростований закон природи. Він є наслідком більш глибокого твердження про однорідності часу. Чи […]...
- Доповідь “Реактивний рух” Вивчення фізичних законів для людини необхідно з точки зору їх практичного використання. Закон збереження імпульсу: для системи, що складається з будь-якого числа тіл, сумарний імпульс залишається постійним при відсутності зовнішніх сил. Цей закон є одним з фундаментальних і не має винятків. Реактивний рух – приклад прояву цього закону в дію. Дуже часто ми можемо спостерігати […]...
- Реакція царя на зраду Мазепи Звістка про зраду Мазепи вразило царя, і рішучі заходи не змусили себе чекати. Князь Меншиков був направлений в козацьку столицю Батурин із завданням повного її знищення. На початку листопада 1708 Батурин був узятий, зруйнований дощенту, всі жителі, включаючи старих жінок і дітей, були перебиті. Трагедія Батурина не тільки на совісті Меншикова, – батуринці не знали […]...
- Чому ядро атома не розпадається? У фізиці існує чотири типи фундаментальних взаємодій між частинками і тілами, які вони складають. Це сильна, слабка, електромагнітне і гравітаційне взаємодії. Саме завдяки сильному взаємодії, яке проявляється в масштабах атомних ядер і відповідає за притягання між нуклонами, атом і є таким “міцним горішком”. Не так давно люди зрозуміли, що при розщепленні ядер атомів вивільняється величезна […]...
- Внутрішня енергія: доповідь Внутрішня енергія – найважливіша умова існування і характеристика всіх тіл живої та неживої природи. Для того щоб визначити її значення в організації життя на нашій планеті, згадаємо основні фізичні поняття термодинаміки. Макроскопічні тіла складаються з рухомих і взаємодіючих частинок: молекул, атомів, іонів. У свою чергу, атоми і ядра атомів теж складаються з рухомих і взаємодіючих […]...
- Ядро клітини – доповідь Генетична інформація еукаріотичної клітини зберігається в особливій двомембранній органелі – ядрі. У ньому знаходиться більше 90% ДНК. Будова Поняття, що таке ядро в біології і які функції воно виконує, зміцнилося в науковому середовищі тільки на початку XIX століття. Однак вперше ядро в клітинах лосося спостерігав натураліст Антоні ван Левенгук ще в 1670-х роках. Термін запропонував […]...
- Екологічні проблеми: реакція природи Класифікація В основі класифікації екологічних проблем лежить їх масштаб. По охоплюваній території вони діляться на три групи: Локальні Регіональні Глобальні Природно, що суспільна увага більше приваблюють глобальні проблеми, але потрібно розуміти, що до таких великих масштабах привели саме маленькі забруднення. Тому від вирішення локальних проблем залежить успішне вирішення світових катастроф. Повітря Однією з найбільш нагальних […]...
- Квантове тунелювання Уявіть, що ви кидаєте монетку в стіну між двома кімнатами. Монетка відскакує, тому що їй не вистачає енергії, щоб проникнути крізь стіну. Однак, згідно з квантовою механікою, монетка насправді представляється розмитою хвилею ймовірності, яка перехоплює через стіну. Це означає, що у монетки все-таки є дуже маленький шанс просочитися крізь стіну і опинитися в сусідній кімнаті. […]...
- Розмноження найпростіших – доповідь Розмноження (і трохи про його особливості і користь статевого розмноження для розвитку організмів) I. У більшості випадків найпростіші здійснюють безстатеве розмноження (ділять ядро на 2 частини, потім ділять тіло на 2 частини (в кожній половині залишається по ядру)). II. Або вдаються до статевого розмноження (кон’югації). Статеве розмноження не збільшує число особин, але відбувається дуже незвично: […]...
- Сфера використання кальцію Яке застосування кальцію? Основний напрямок – металургія. Він виконує роль відновника при виробництві міді, хрому, нержавіючої сталі, урану, нікелю, торію. Для отримання рідко зустрічаються земних елементів металеву різновид застосовують в металлотермии, причому досить широко. Для розкислення сталі (видалення кисню, що знаходиться в розплаві) використовують в складі з’єднання з алюмінієм або в якості окремого хімічного елемента. […]...
- Порівняння атома і ядра Атомна і ядерна фізика істотно розрізняються за масштабами об’єктів вивчення. Атоми, маючи майже таку ж масу, як і ядра, займають набагато більше місця в просторі. Розміри атомів ~ 10-10 м, що майже на 5 порядків більше розмірів ядер. Ядра упаковані дуже щільно, і зруйнувати їх набагато важче, ніж атоми. Необхідні для цього енергії різняться в […]...
- Як працює АЕС Енергія поділу ядер урану використовується в атомних електростанціях (АЕС). Процес поділу урану дуже небезпечний. Тому ядерні реактори оточують щільні захисні оболонки. Поширений тип реактора з водою під тиском. Теплоносієм є вода. Холодна вода надходить в реактор під дуже високим тиском, яке перешкоджає її закипання. Холодна вода, проходячи через активну зону реактора, діє також як сповільнювач […]...
- Для чого потрібна атомна енергія? Атоми, з яких складається матерія, містять в собі величезну кількість енергії, званої атомної, або ядерної. Центр атома називається атомним ядром. У радіоактивних елементів (торій, радій, уран, технецій, полоній і т. д.) Ядра можуть розщеплюватися, вивільняючи при цьому значна кількість енергії, в тому числі у вигляді тепла. При розщепленні ядра з нього вилітають нейтрони та інші […]...
- Енергетичні рівні – доповідь Далі нам необхідно детально розібрати як розподіляються електрони в атомі. Їх рух не хаотично, а підпорядковане конкретному порядку. Які – то з наявних електронів, притягуються до ядра з досить великою силою, а інші навпаки, притягуються слабо. Першопричина такої поведінки електронів ховається в різному ступені віддаленості електронів від ядра. Тобто, ближче знаходиться до ядра електрон, стане […]...
- Що таке лазер – доповідь Цікавий факт: чи знаєте Ви, що до появи лазерів були мазери? Мазер – квантовий генератор, що випромінює когерентні мікрохвилі (хвилі сантиметрового діапазону) Мазер – це абревіатура, від англійського microwave amplification by stimulated emission of radiation, що в перекладі означає “посилення мікрохвиль за допомогою вимушеного випромінювання”. Мазер був винайдений в 1950-х роках, на кілька років раніше […]...
- Що таке радіоактивність Явище радіоактивності виявив французький фізик Анрі Антуан Беккерель, і сталося це зовсім випадково. У початку 1896 рік все наукове співтовариство було охоплено інтересом до недавно відкритим усепроникаючим рентгенівським променям. Беккерель вирішив з’ясувати, чи не з’являються рентгенівські промені при висвітленні сонячним світлом деяких мінералів, і вибрав для своїх експериментів вельми рідкісну сіль урану. Досвід Беккереля був […]...