ВОСПРОИЗВОДСТВО ЯДЕРНОГО ГОРЮЧЕГО

 Детский электромобиль JAGUAR

Детский электромобиль JAGUAR

Гуманитарные науки

У нас студенты зарабатывают деньги

 Дипломы, работы на заказ, недорого

 Контрольные работы

Контрольные работы

 Репетиторы онлайн по английскому

Репетиторы онлайн по английскому

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Готовые шпаргалки, шпоры

Готовые шпаргалки, шпоры

Отчет по практике

Отчет по практике

Приглашаем авторов для работы

Авторам заработок

Решение задач по математике

Закажите реферат

Закажите реферат

Атомная и традиционная энергетика
Энергетика
ПЕРВЫЙ ПРИНЦИП ТЕРМОДИНАМИКИ
Тепловые конденсационные электрические станции
ТУРБИНЫ
КОНДЕНСАТОРЫ
ПАРОГАЗОВЫЕ УСТАНОВКИ
АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ
ВОСПРОИЗВОДСТВО ЯДЕРНОГО ГОРЮЧЕГО
ПЕРСПЕКТИВЫ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ГЕНЕРАТОРЫ
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ГЕНЕРАТОРЫ
ГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНОЙ ЭНЕРГИИ ЗЕМЛИ
НЕТРАДИЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ
Солнечные электростанции
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ
ВРЕДНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ

Цепную реакцию деления ядер можно получить с помощью изотопа урана 235U. В природе встречаются два вида изотопа урана— 235U и 238U в существенно неодинаковом количестве. Запасы 238U составляют 99,3% от общих запасов урана, запасы 235U—всего лишь 0,7%.

Ядро 235U чрезвычайно неустойчиво и делится при попадании в него нейтронов любых энергий. Ядро 238U устойчиво и делится только при попадании быстрых нейтронов (обладающих большой энергией). Выделение нейтронов при делении 238U невелико, и вызвать цепную реакцию этого изотопа урана невозможно.

Вероятность захвата нейтронов ядрами в значительной степени зависит от скорости нейтронов. По аналогии с определением вероятности попадания в сечение выделенной фигуры, которая возрастает с увеличением площади сечения, вероятность захвата ядром нейтрона характеризуется сечением захвата. Непосредственно в момент деления ядер урана скорость нейтронов примерно равна 20000 км/с, при этом сечение захвата нейтронов ядрами 235U мало. Поэтому нейтроны необходимо замедлить, пропустив их через вещество из легких элементов, не поглощающих нейтроны: воду, тяжелую воду, графит, бериллий.

При скорости нейтронов —u=30 км/с наступает резонансный захват нейтронов ядрами урана 238U, которые образуют плутоний 239Рu, сходный по ядерным характеристикам с ураном 235U. Дальнейшее снижение скорости нейтронов вызывает уменьшение сечения захвата ядрами 238U и увеличение его ядрами 235U. Нейтроны, имеющие скорости около 2 км/с, называются тепловыми. Сечение захвата тепловых нейтронов ядрами 235U в 20 000 раз больше, чем ядер 238U. Тепловые нейтроны могут вызывать цепную реакцию у природного (необогащенного) урана.

При делении одного ядра урана выделяется 200 МэВ энергии, причем 1 эВ—это энергия, которую получает частица с зарядом, равным заряду электрона при прохождении разности потенциалов в 1 В: 1эВ=1е*1В*1.6-10-12 эрг=4,45-10-26 кВт-ч; 1 эВ - основная единица измерения энергии в ядерной и атомной физике.

В 1 г урана содержится 2,6-1021 ядер, при делении которых можно получить 23,2 МВт-ч энергии. При сжигании 1 г угля получается всего 7—8 Вт-ч энергии.

При захвате нейтронов ядрами 238U и 232Th образуются плутоний 239Pu и уран 233U, способные создавать цепные реакции деления и, следовательно, рассматриваемые как ядерное топливо. Такое ядерное топливо получают в специальных реакторах-размножителях.

В ядерной физике «размножителем» называют реактор, который на 1 атом сожженного топлива производит свыше одного расщепляющегося атома. Изотопы 232Th и 238U называют воспроизводящими. Деление одного ядра 235U в среднем сопровождается выделением 2,5 нейтрона, из которых один нейтрон необходим для поддержания цепной реакции, а оставшиеся 1,5 нейтрона используются для поглощения неделящимися ядрами.

Урановый цикл размножения на быстрых нейтронах показан на рис. 7.3. В СССР в 1973 г. в г. Шевченко начала работать первая в мире промышленная АЭС на быстрых нейтронах.

Рис. 7.3. Урановый цикл размножения на быстрых нейтронах

АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ