- •Свойства свободного нейтрона
- •Физические характеристики нейтрона
- •Ядерные силы
- •Классификация нейтронов по энергиям
- •Энергетические диапазоны нейтронов
- •Характеристики нейтронов разных энергий
- •Основные законы ядерных реакций
- •Законы сохранения в ядерных реакциях
- •Форма записи ядерных реакций
- •Ядерная реакция деления
- •Уравнение реакции деления
- •Среднее количество нейтронов деления
- •Капельная модель ядра
- •Делящиеся и сырьевые нуклиды
- •Делящиеся изотопы
- •Сырьевые изотопы
- •Двугорбая кривая
- •Дефект масс
- •Энергия связи и деление ядер
- •График зависимости энергии связи
- •Баланс энергии при делении
- •Распределение энергии по продуктам деления
- •Принцип работы АЭС
- •Основные компоненты АЭС
- •Критичность реактора
- •Цепная реакция деления
- •Классификация ядерных реакторов
- •По назначению
- •По спектру нейтронов
- •По размещению топлива
- •По виду топлива
- •По виду теплоносителя/замедлителя
- •По конструкции
- •Поколения ядерных реакторов
- •Полный ядерно-энергетический цикл
- •Применение ядерных технологий
- •Основные задачи проектирования и расчетного сопровождения ядерных реакторов
- •Оценка неопределенности при расчетах
- •Ядерный реактор как система
- •Активная зона ядерного реактора
- •Цепная ядерная реакция деления
- •Типы ядерных реакторов
- •Реакторы ВВЭР
- •Реакторы РБМК
- •Реакторы на быстрых нейтронах
- •Высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы (ВТГР)
- •Исследовательские реакторы
- •Заключение
5.3Чётно-нечётные ядра
(26:49) Важную роль в способности ядер к делению играет их структура. Нуклонная пара в ядре имеет большую удельную энергию связи на один нуклон, чем непарный нуклон. Если в ядре чётное количество протонов и нейтронов (чётно-чётное ядро), оно обладает максимальной энергией связи на один нуклон.
235U является чётно-нечётным ядром (92 протона, 143 нейтрона). При захвате нейтрона он становится чётно-чётным (236U), и энергия связи этого нейтрона в ядре достаточна для того, чтобы вызвать деление даже без дополнительной кинетической энергии.
В то же время сырьевые изотопы после захвата нейтрона становятся чётно-нечётными, и для их деления требуется нейтрон с энергией не менее 1 МэВ.
6Двугорбая кривая
(32:30) Состав осколков деления и количество свободных нейтронов в процессе деления определяется вероятностью этих процессов. "Двугорбая кривая характеризующая процесс образования осколков деления, показывает распределение вероятности образования осколков с различными массовыми числами.
При делении 235U образуется около 80 различных нуклидов в качестве основных продуктов деления. Кривая имеет два характерных пика:
•Легкие осколки: с массовыми числами около 95
•Тяжелые осколки: с массовыми числами около 140
Для 235U наиболее вероятными являются образования ядра с массой 95 и ядра с массой 140. В большинстве своём это будут лантан и бром.
Форма двугорбой кривой зависит от энергии нейтронов, вызывающих деление, и от делящегося изотопа. Чем тяжелее делящийся изотоп, тем более кривая смещена вправо.
7Дефект масс
(43:30) Дефект масс — это разница в массе между ядром и суммой масс отдельных протонов и нейтронов в ядре. Эта разница преобразуется в энергию в соответствии с формулой Эйнштейна E = mc2.
∆m = (Zmp + Nmn) − mядро |
(6) |
где:
• Z — количество протонов
• N — количество нейтронов
• mp — масса протона
• mn — масса нейтрона
• mядро — масса ядра
8Энергия связи и деление ядер
(45:20) Зависимость энергии связи на нуклон от массового числа показывает, почему возможны реакции деления тяжелых ядер и синтеза легких.
7