- •Национальный исследовательский
- •Содержание лекции:
- •2. Источники нейтронов. Форма записи ядерных реакции
- •Ядерная реакция деления
- •Делящиеся и сырьевые нуклиды
- •Продукты деления
- •Ядерные реакции взаимодействия нейтронов и ядер
- •Дефект масс
- •Зависимость энергии связи на нуклон от массового числа
- •Зависимость энергии связи на нуклон от массового числа
- •Зависимость энергии связи на нуклон от массового числа
- •Зависимость энергии связи на нуклон от массового числа
- •Зависимость энергии связи на нуклон от массового числа - баланс энергии при делении
- •Распределение энергии по продуктам деления
- •Принцип работы АЭС
- •Критическое, надкритическое и подкритическое
- •3.Основные процессы взаимодействия нейтрона с
- •Представление ядра в виде потенциальной ямы
- •Потенциальное рассеяние
- •Механизм образования составного ядра
- •Снятие избыточной энергии (энергии возбуждения) –
- •Взаимодействие нейтронов с ядрами среды
- •Ядерные реакции взаимодействия нейтронов и ядер
- •Ядерные реакции взаимодействия нейтронов и ядер
- •Спасибо за внимание!
Зависимость энергии связи на нуклон от массового числа
Тяжелые нуклиды
235U 239Pu
|
|
|
+ |
|
+ |
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
+ |
0 |
0 + |
|
|
|
|
+ |
|
|
|
||
|
|
|
++ + |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
+ |
++ |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|||
R |
|
= 1,5×10-13 |
cm |
|
|
+ |
|
|
сильного взаим. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rядра = (1,5÷8,5)×10-13 cm |
|
|
|
|
|
|||
11
Зависимость энергии связи на нуклон от массового числа
+0
0+
4He
Альфа
распад
Тяжелые нуклиды
235U 239Pu
|
|
|
|
|
+ |
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
+ |
0 |
0 + |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
++ + |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0 + |
++ |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|||
|
R |
|
= 1,5×10-13 cm |
|
|
|
+ |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
сильного взаим. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rядра = (1,5÷8,5)×10-13 cm |
|
|
|
|
|
|
|||
+ |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
+ 0 + |
0 0 |
+ |
+ 0 + 0 |
|
|
|
|
|||
|
|
+ |
+ |
|
||||||
+ |
0 |
|
|
|
|
|||||
+ |
+ |
0 |
|
|
0 |
|
||||
0 + |
|
|
|
0 |
|
|||||
|
|
0 |
0 |
+ |
|
|
+ |
|
||
0 |
|
+ + |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
0 200 MэВ |
+ |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
Деление |
12 |
|
Зависимость энергии связи на нуклон от массового числа - баланс энергии при делении
|
|
|
|
|
0 |
+ |
0 |
+ |
|
|
Тяжелый |
Тяжелый осколок |
Легкий осколок |
+ |
+ |
+ |
|||
|
нуклид |
A=140 |
A=95 |
|
0 |
||||
|
U-235 |
|
|
+ |
|
0 |
|||
Энергия связи нуклона |
7.5 |
8.3 |
8.5 |
|
0 |
+ |
|
|
0 |
(с графика выше), MэВ |
|
200 MэВ |
+ |
+ |
|||||
Полная энергия связи, MэВ |
1760 |
1162 |
805 |
|
|
0 |
|
||
(1162 + 807) - 1762.5 ~ 200 MэВ |
Деление |
|
13
Распределение энергии по продуктам деления
|
|
Тяжелый |
Тяжелый осколок |
|
Легкий осколок |
|
|
|
нуклид |
|
A=140 |
|
A=95 |
|
|
U-235 |
|
|
|
|
Энергия связи нуклона |
|
7.5 |
8.3 |
|
8.5 |
|
(с графика выше), MэВ |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Полная энергия связи, MэВ |
|
1760 |
1162 |
|
805 |
|
(1162 + 807) - 1762.5 ~ 200 MэВ |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Продукты деления |
|
Энергия, MэВ |
||||
|
|
|
|
|
|
|
Мгновенные: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Осколки деления |
|
|
166–168 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Нейтроны деления |
|
|
5 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
γ – излучение |
|
|
|
6–7 |
||
|
|
|
|
|
|
|
Запаздывающие: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
β распад (электроны) |
|
|
6–7 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
β распад (γ – излучение) |
|
|
6–7 |
|||
|
|
|
|
|
||
β распад (анти-нейтрино) |
|
10–11 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
14
Принцип работы АЭС
Реакторный блок |
|
|
Компенсатор |
|
|
давления Пароге |
|
|
Стержни |
нератор |
|
|
|
|
СУЗ |
|
Электрогенератор |
Турбина
Реактор
Конденсатор
Вохлаждающий водоем или градирню
10
Критическое, надкритическое и подкритическое
состояния реактора
1 поколение |
2 поколение |
3 поколение |
нейтронов |
нейтронов |
нейтронов |
Критичность реактора: A – надкритическое состояние; B – критическое состояние; C – подкритическое состояние
16
3.Основные процессы взаимодействия нейтрона с
ядрами среды
Существует 2 основных типа взаимодействия нейтронов с ядрами среды:
1.Рассеяние - это те взаимодействия нейтрона с ядром, в результате которых происходит только перераспределение кинетической энергии и момента импульса между нейтроном и ядром.
2.Поглощение - включает в себя все взаимодействия нейтрона с ядром, в результате которых появляется новое ядро и новые частицы (включая нейтроны).
Далее под общей концепцией столкновения нейтрона с ядром будет пониматься рассеяние и поглощение нейтронов.
17
Представление ядра в виде потенциальной ямы
v
T
Энергия
.
Возбужденные состояния ядра
Основное (стабильное) состояние
Потенциальная яма
Ядро
18
Потенциальное рассеяние
v
T
Энергия
Потенциальная яма
19
Механизм образования составного ядра
Энергия
v
T
BE
Eex
•Составное ядро в возбужденном состоянии (Eex = T + BE)
•Время жизни 10-17 секунд
20
