Реакции ядерного синтеза
Реакции слияния ядер легких элементов и образовании нового ядра с выделением
Реакциибольшогослиянияколичествалегкихэнергииядер .
называются термоядерными, так как они могут протекать только при очень высоких температурах выше 107 К.
Для реакции синтеза два ядра должны сблизится на расстояние действия ядерных сил порядка 2·10–15 м. Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул должна превосходить потенциальную энергию кулоновского взаимодействия. Расчет необходимой для этого температуры T приводит к величине порядка 108–109 К.. При такой температуре вещество находится в полностью ионизированном состоянии, которое называется плазмой.
Взаимодействие вещества и
нейтронов
1) С легкими элементами:
2753 Co + 01n →2754Co + γ 510 В + 01n → 37Li + 24He
2) С тяжелыми элементам:
92235 U → 82215 Pb + 1020 Ne
в результате деления ядра, инициированного нейтроном, возникают новые нейтроны, способные вызвать реакции деления других ядер.
Схема развития цепной реакции деления ядер урана
ядра урана238, поглощая нейтроны, посредством двух последовательных β–распадов превращаются в ядра плутония, которые затем можно использовать в качестве ядерного топлива:
Взаимодействие вещества и нейтронов
1) С легкими элементами:
2753 Co + 01n →2754Co + γ 510 В + 01n → 37Li + 24He
2) С тяжелыми элементам:
92235 U → 82215 Pb + 1020 Ne
Стекло задерживает α- излучение и β-излучение
Стальной лист задерживает α- излучение, β-излучение и γ- излучение
Стальной лист задерживает α- излучение, β-излучение и γ- излучение
Бетонная плита задерживает α- излучение, β-излучение, γ- излучение и нейтронное излучение
Физические свойства ионизирующих излучений
Альфа-излучение представляет собой поток альфа-частиц — ядер гелия-4. Альфа- частицы, рождающиеся при радиоактивном распаде, могут быть легко остановлены листом бумаги. Бета-излучение — это поток электронов, возникающих при бета-распаде; для защиты от бета-частиц энергией до 1 МэВ достаточно алюминиевой пластины толщиной в несколько миллиметров. Гамма- излучение обладает гораздо большей проникающей способностью, поскольку состоит из высокоэнергичных фотонов, не обладающих зарядом; для защиты эффективны тяжёлые элементы (свинец и т.д.), поглощающие МэВ-ные фотоны в слое толщиной несколько см. Проникающая способность всех видов ионизирующего излучения зависит от энергии.
Доза облучения, Р |
Признаки поражения |
50 |
Отсутствие признаков поражения |
|
При многократном облучении в течение 10-30 сут работоспособность не снижается. При |
|
остром (однократном) облучении у 10% облученных - тошнота и рвота, чувство усталости |
100 |
без серьезной потери трудоспособности |
При многократном облучении в течение 3 мес. работоспособность не снижается. При остром (однократном) облучении дозой 100-250 Р - слабо выраженные признаки
200 |
поражения - лучевая болезнь первой степени |
|
|
|
При многократном облучении в течение года работоспособность не снижается. При остром |
|
облучении дозой 250-300 Р - лучевая болезнь второй степени. Заболевание в большинстве |
300случаев заканчивается выздоровлением
Лучевая болезнь третьей степени. Сильная головная боль, повышенная температура, слабость, жажда, тошнота, рвота, понос, кровоизлияние во внутренние органы, в кожу и
слизистые оболочки, изменение состава крови. Выздоровление возможно при условии 400-700 проведения своевременного и эффективного лечения. При отсутствии лечения смертность
может достигнуть почти 100%
|
Болезнь в большинстве случаев приводит к смертельному исходу. Поражение проявляется |
более 700 |
через несколько часов -лучевая болезнь четвертой степени |
|
|
|
Молниеносная форма лучевой болезни. Пораженные теряют работоспособность |
более 1000 |
практически немедленно и погибают в первые дни после облучения |
|