Ядерная энергетика.

I путь деление тяжелых ядер.

Ядерный реактор – устройство, в котором происходит управляемая ядерная реакция. Для того, чтобы ядерная реакция шла в управляемом режиме, необходимо, чтобы коэффициент размножения нейтронов в реакторе ровнялась 1. Если 1,1 то это приведет к взрыву, если 0,9 то – то угасание.

ТВЕЛ – стержни диаметром с карандаш, достаточно длинные порядка 1м, состоящие из естественного урана 238, либо обогащенного урана 235.

Используются сильные поглотители нейтронов Cd – кадмий, B – бор.

II путь синтеза: два легких ядра сливается в более тяжелое. Термоядерный синтез.

Нужно взять два ядра и сближать их до 01^-15м, они объединяться и выбросится большая энергия.

Цикл Бете – это углеродный цикл, протекающий в недрах звезд при условии, что там развивается температура порядка нескольких сот миллионов Кельвинов.

Методы регистрации элементарных частиц.

Счетчик Гейгера-Мюллера.

В трубке, газовая смесь под давлением около 100 мм ртутного столба.

Суть заключается в следующем: пусть через счетчик пролетает частица большой энергии. На пути частицы внутри трубки образуется ионы (цепочка). Она закорачивает газоразрядный промежуток.

До пролета частицы, носителей тока нет, и ток отсутствует. В момент пролета появляется носители тока, возникает импульс тока в цепи. За счет большого сопротивления на R ток падает практически до нуля, также и напряжение оказывается близким к нулю и разряд прекращается. Счетчик готов к регистрации новой частицы.

Камера Вильсона. (1912г. Англия).

Внутри цилиндрической камеры находится парогазовая смесь. Пролетая частица ионизирует атомы, возникает цепочка ионов, но ее нельзя увидеть. Если в момент пролета осуществить адиабатическое расширение, температура упадет, пары окажутся пересыщенными. Насыщенные пары должны конденсироваться, необходимо чтобы были центры конденсации. Ионы являются токовыми, если газ пересыщенный то вокрыг ионов образуются капельки воды.

Регистрирующее устройство срабатывает тогда, когда оба счетчика подают импульсы одновременно.

Через 40 лет появилась Пузырьковая камера

Отличается от КВ тем, что она наполнена прозрачной жидкостью, плотность которой в 3 раза больше, чем плотность газопаровой среды в КВ. Жидкость находится под давлением и при температуре, при которой она оказывается перегретой, т.е. должна кипеть, но она не вскипает, потому что она тщательно очищена и не имеет центров парообразования.

Преимущество состоит в том, что можно регистрировать частицы больших энергий, чего нельзя сделать в КВ.

Высокоточным и экономичным методом оказывается метод толстостенных фотоэмульсий.

Из тонких фотослоев.

Частица создает какое-то изменение.

Искровая камера.

Через одну пластинку создается напряжение.

Внутри вакуум, наполненной газовой смесью, система счетчиков. ГИВН – генератор импульсов высокого напряжения.

Масспектрограф. Они предназначены для исследования изотопического состава атома. Изотопы – атомы одного и того же химического элемента, которые различаются только массовым числом. Изотопы , Z – const, M – различается.