Ядроның бөлінуі

Кейбір ауыр элементтердің ядроларын нейтрондармен атқылағанда олар екі бөлікке бөлініп_э екі-үш нейтрон мен сәулелер шығарады, бүл кезде өте көп энергия бөлінеді. .Осы реакция кезінде энергия шамамен 200 МэВ тең.

Егер қоздырғыш энергиясы көп болса, ядро екі болікке ыдырап, екі-үш нейтрон бөлініп шығады. Олардың шығу уақыты 10÷14с оны лездік нейтрондар деп атайды, ал t≈0.005÷60 с шығатын нейтрондарды кешіккен немесе жылулық нейтрондар дейді. Элементтер ядроларып лездік нейтрондар арқылы бөледі. , ал жылулық нейтрондар арқылы изотопарының ядроларын бөледі. Мысалы:

Уран ядросының бөліну кезіндегі шығарылғап нейтрондар, көрші ядроны бөліп, ол да келесі бөлінуді тугыза алатын нейтрондар шығарып нәтижесінде тізбекті реакция пайда болады (43 сурет ).Тізбекті реакцияны сипаттайтын нейтрондардың көбею коэффициенті Һ > 1 болуға гиіс. Атом ядросын қоздыруға қажет энергия мөлшерін кризистік энергия деп атайды. Ядро бөлінгенде өте көп энергия бөлініп шығады. Мысалы: 1 кг уран «2,5*10²⁴ атомнан'тұратынын ескерсек, онда оның ядролары толық бөлінгенде шығатын энергия ^ІО¹⁸ Дж. Осы энергия мелшері, көлемі 750Ю⁶ литр суды бөлме температурасынан қайнау температурасына дейін қыздыруға қажетті энергияға тең болар еді, Тізбекті реакциялардың басқарылатын және басқаруға келмейтін түрлері болады, Атом бомбасының жарылысын басқаруға болмайды. Сондықтан атом Iюмбасын жарылмайтын етіп сақтау үшін уран изотопының ( ) массасын кризистік массадан кемдеу етіп алып, екіге бөліп қояды. Бомбаны жарар алдында екі массаны бірін- біріне жақындатқанда, кризистік массадан асып түсіп күшті қопарылыс болады. Ал басқарылатын тізбекті реакциялар реакторлары да жүргізіледі. 44-суретте (а) реакциялардың қүрылысы көрсетілген. Бүнда 1-графит тезегіші, 2-уран, 3-кадмий мен бор элементтерінен түратын өзекшелер. Бүл өзекшелер реактордағы процесті басқарады. Кадмий мен бор нейтрондарды жүтып, нейтрондардың көбею коэффициентін азайтып немесе көбейтіп отырады. 43 суретте (б) атомдық электростанцияның жүмыс істеу принципі көрсетілген. Реакторда шыққан энергия, 2-ші контур бойынша церкуляция жасайтын (жылу тасымалдайтын) сүйыққа беріледі. Церкуляция насос (3) арқылы жүзеге асырылады. Сүйық өз энергиясын суға (4) беріп, он буға айналдырады, бу (5) турбинаны айналдыратын электр энергиясының көзін алады.

Термоядролық реакциялар

Термоядролық реакциялар - жеңіл ядролардың өте жоғары температураларда синтездеу (бірігу) реакциясы. Бүл жеңіл ядроларды бірімен-бірін біріктіруге өте көп мөлшерде энергия бөлініп шығады. Мысалы дейтерий мен тритий изотоптармен бірігуін қарастырайық . Бүдан біз 17,6 МэВ энергия бөлінетінін көреміз. Уранның бөлінуінде шамамен ІМэВ энергия бөлінеді. Осы (элементтер ) қатарлар сутегі бомбасының негізін қүрайды. Күн мен жүлдызда термоядролық процестер өтеді. Олардағы температура шамамен 10⁷-10⁸ К. Екі түрлі термоядролық реакциялар туралы болжам бар:

Протон-протонды және көміртек-азотты