2. Ланцюгова реакція поділу.
n
n
n
n
втр.
K=2
n
n
втр.
n
n
n
втр.
втр.
K=1
n
n
n
n
n
При
розпаді 1 ядра
осколки
поділу дуже перевантаженні нейтронами.
При поділі одного ядра урану, яке захопило
нейтрон, виділяється 2-3 нейтрони. В
середньому 2,5 нейтрони на 1 акт поділу.
Вторинні нейтрони можуть зумовити поділ
інших ядер і може виникнути ланцюгова
реакція поділу. Але не всі нейтрони, які
утворюються під час поділу беруть участь
в поділі інших ядер. Частина нейтронів
захоплюється ядрами сторонніх атомів,
які не діляться. Інші вилітають з
швидкістю на зовні.
Відновлення числа поділів спричинене вторинними нейтронами до числа поділів при яких вони самі утворюються називається : ядерний коефіцієнт розмноження нейтронів .
Максимальний
коефіцієнт розмноження нейтронів =2,5.
При
число поділів підтримується на сталому
рівні (критичний режим) – створюється
в ядерних реакторах, якщо К>1.
Кожне нове покоління електронів спричинює
дедалі більше число поділів і ланцюгова
реакція лавиноподібно наростає (ядерний
вибух). При К<1, кожне
нове покоління електронів спричиняє
дедалі менше число поділів і швидкість
реакції затухає. При розпаді 1 ядра урану
виділяється 200 мегават енергії. А при
розпаді 1 граму урану виділяється така
кількість енергії, яка дорівнює спалюванню
3 тонн кам’яного вугілля.
3. Ізотопи урану.
відповідь на це питання в підручнику на сторінці 234
Утворення плутонію.
решта в підручнику на сторінці 232
Критична маса. Ядерний вибух.
Для здійснення ланцюгової реакції необхідно, щоб К(ефективне) було більше 1 . Величина К(ефективне) залежить від маси ядерного пального. При малій масі більша частина нейтронів поділу вилітає в навколишнє середовище, не спричинивши поділу нових ядер і К(ефективне) буде менше за 1. Критичною масою називають найменшу масу ядерного пального, при якій може відбутися ланцюгова реакція поділу.
Для критична маса приблизно дорівнює 50кг. Щоб зменшити критичну масу уран поміщають в оболонку, яка відбиває нейтрони (берилієва оболонка). Так можна зменшити критичну масу до 250 грам. Перевищення критичної маси спричиняє вибух.
Атомна бомба складається з двох – трьох кусків ядерного пального, кожен з яких має масу меншу від критичної, але їх загальна маса перевищує критичну. Для здійснення вибуху куски швидко зближуються і з’єднуються спеціальним механізмом. Підчас вибуху атомної бомби розщеплюється десь 5% ядерного пального.
Ядерний реактор.
решта в посібнику на сторінці 232-235
Термоядерна реакція.
решта в підручнику на сторінці 235-236
При нагріванні суміші ядер до дуже великих температур кінетична енергія теплового руху ядер зростає і стає достатньою для здійснення термоядерної реакції. Такі умови є на сонці. У центрі сонця температура досягає 13.000.000 градусів Цельсія за такої температури атоми повністю іонізовані і речовина являє собою плазму, яка містить (голі) ядра. У надрах сонця відбувається цикл термоядерних реакцій :