30) Ядерные реакторы

Ядерный реактор — это устройство, в котором осуществляется управляемая цепная ядерная реакция, сопровождающаяся выделением энергии.

Ядерные реакторы — весьма разнообразные по конструкции и областям применения устройства. По характеру использования реакторы можно условно разделить на:

• исследовательские (экспериментальные) реакторы, диапазон применения которых весьма широк: например реакторы, в которых потоки нейтронов и гамма-квантов, создаваемые в активной зоне, используются для исследований и физических экспериментов в области ядерной физики, физики твёрдого тела, радиационной химии, биологии, для испытания материалов, предназначенных для работы в интенсивных нейтронных потоках (в том числе материалов ядерных реакторов), для производства изотопов;

• изотопные (оружейные, промышленные) реакторы, используемые для наработки изотопов, используемых в ядерных вооружениях, например ²³⁹Pu, к ним относят реакторы-конвертеры и реакторы-размножители;

• энергетические реакторы, предназначенные для получения электрической и тепловой энергии, используемой в энергетике, а также для опреснения воды;

• траспортные реакторы для привода силовых установок кораблей и подводных лодок.

Ядерная энергетика (Атомная энергетика) — это отрасль энергетики, занимающаяся производствомэлектрической и тепловой энергии путём преобразования ядерной энергии.

Обычно для получения ядерной энергии используют цепную ядерную реакцию деления ядер урана-235или плутония. Ядра делятся при попадании в них нейтрона, при этом получаются новые нейтроны и осколки деления. Нейтроны деления и осколки деления обладают большой кинетической энергией. В результате столкновений осколков с другими атомами эта кинетическая энергия быстро преобразуется втепло.

31)

32)

33)

Цепная ядерная реакция   Реакция деления тяжелых ядер осуществлена впервые на уране ₉₂ U²³⁵. Чтобы ядро урана распалось на два осколка, ему сообщается энергия активации ( 1 МэВ). Эту энергию ядро урана получает, захватывая нейтрон (см.рис.). Ядро приходит в возбужденное состояние, деформируется, возникает "перемычка" между частями ядра и под действием кулоновских сил отталкивания происходит деление ядра на два осколка неравной массы. Оба осколка сильно радиоактивны и испускают 2 или 3 вторичных нейтрона. Вторичные нейтроны поглощаются соседними ядрами урана и вызывает их деление. При соответствующих условиях может возникнуть саморазвивающийся процесс массового деления ядер, называемый цепной ядерной реакцией. Такая реакция сопровождается выделением огромной энергии. Например, при полном сгорании 1 г урана выделяется 8.28·10¹⁰ Дж энергии. Первую управляемую ядерную реакцию осуществил Ферми (США) в 1942 г. Цепная реакция деления осуществлена в двух формах:

	неуправляемая (атомная бомба)
	управляемая (ядерный реактор)