21. Ядерний реактор – пристрій, в якому відбувається неповна ядерна реакція поділу з коефіцієнтом . Ядерні реактори використовують в наукових дослідженнях та для промислового отримання енергії.
(
Розглянемо
коротко будову та принцип дії
уран-графітового реактора на повільних
нейтронах, схема якого наведена на
рис.10.2. Як паливо в такому реакторі
використовується природний
,
збагачений ізотопом
(до
).
Збагачення природного урану пов‘язане
з тим, що
поглинає нейтрони, не зазнаючи поділу.
Ланцюгова реакція йде за рахунок
.
Але ізотоп
зазнає поділу тільки під дією повільних,
теплових нейтронів
Розташовуючи уранові стержні – 2 (рис.10.2) в оточенні графіту – 1, сповільнюють нейтрони до теплових швидкостей, цим запобігають поглинанню нейтронів ядрами , та досягають інтенсивного поділу ядер . Стержні – 3 (що містять поглинаючі матеріали – кадмій або бор) служать для регулювання ходу ланцюгової реакції в реакторі. Введення їх у реактор зменшує коефіцієнт розмноження , виведення – збільшує. Ядерний реактор є потужним джерелом радіоактивного випромінювання, яке використовується для виготовлення штучних радіоактивних ізотопів багатьох хімічних елементів, які знаходять різноманітні застосування в біології, медицині та техніці.)
22. Злиття легких ядер (ядерний синтез) в одне ядро супроводжується, як і поділ важких ядер, виділенням величезної кількості енергії. Для синтезу ядер необхідні високі температури, тому цей процес називають термоядерною реакцією. Вважається, що термоядерна реакція здійснена у водневій бомбі. Необхідна для реакції висока температура створена за рахунок ядерного вибуху.
Для
здійснення керованої термоядерної
реакції необхідно створити і підтримувати
в деякому об‘ємі температуру
.
При такій температурі речовина
перетворюється на повністю іонізовану
плазму. Зіткнення плазми зі стінами,
виготовленими з будь-якої речовини,
призвело б до охолодження плазми, сама
стіна при такій високій температурі
відразу б випарувалася.
Перспективною у плані вирішення проблеми є установка ”Токамак” (тороїдальна камера з магнітною котушкою), яка запропонована Б.Б.Кадомцевим та Л.А.Арцимовичем. Нагрівання плазми здійснюється в ній за допомогою високочастотного поля. Утримується плазма (на певній відстані від стінок камери) за допомогою магнітного поля.
Другий шлях вирішення проблеми ґрунтується на ідеї лазерного термоядерного синтезу.
Вирішення проблеми керованої термоядерної реакції повністю вирішить енергетичну проблему, необхідна сировина є на землі практично в необмежній кількості.
Конспект
Домашнє завдання.
1.Опрацювати по підручнику «Фізика» тему : Будова атомного ядра. 2.Вивчити основні означення даної теми
Заняття № 59 ____________2011р.