|
||||||||||||||||||||||
Ядерный реактор.
№101.Ядерный реактор.
Известно, что сегодня активно развивается ядерная энергетика. Рассмотрим схему работы ядерного реактора. Ядерный реактор – это устройство, в котором осуществляется управляемая реакция деления ядер.
Часто в качестве ядерного горючего используется U-235, поскольку он наиболее эффективно захватывает медленные нейтроны. Итак, в активной зоне находится ядерное топливо в виде урановых стержней, и замедлитель нейтронов (во многих случаях – это тяжелая вода). Проходя через замедлитель, тепловые нейтроны вновь участвуют в делении ядер урана. Если нейтрон попадает в ядро U-235, то реакция повторяется, а если в ядро U-238 – то образуется радиоактивный изотоп U-239. В результате b-распада образуется ядро нептуния, который тоже радиоактивен. Нептуний также испускает b-частицу и превращается в плутоний, который тоже используется в качестве ядерного горючего. Активная зона реактора посредством труб соединяется с теплообменником, образуя так называемый первый замкнутый контур. Насосы обеспечивают циркуляцию воды в этом контуре. При этом вода, нагретая в активной зоне за счет внутренней энергии атомных ядер, проходя через теплообменник, нагревает воду в змеевике второго контура, превращая ее в пар. Таким образом, вода в активной зоне реактора служит не только замедлителем нейтронов, но и теплоносителем, отводящим тепло. Основные выводы: – Ядерные реакции – это изменения атомных ядер при взаимодействии их с элементарными частицами или друг с другом. – Любая ядерная реакция характеризуется энергетическим выходом, то есть разностью энергий покоя ядер и частиц до и после реакции. – Цепная реакция – это ядерная реакция, в которой частицы, вызывающие реакцию образуются как продукты этой реакции. – Важнейшей характеристикой цепной реакции является коэффициент размножения нейтронов. Он определяется как отношение числа нейтронов, вызывающих деление ядер вещества на одном из этапов реакции, к числу нейтронов, вызвавших деление на предыдущем этапе реакции. – Если коэффициент размножения нейтронов меньше единицы, то реакция практически сразу затухает. – При определенном значении массы делящегося вещества (которое называется критической массой), коэффициент размножения равен единице. В этом случае цепная реакция протекает стационарно. – Если же коэффициент размножения превышает единицу, то это приводит к неуправляемой реакции и выбросу огромного количества энергии в виде взрыва. – Для осуществления управляемой реакции деления ядер нужно специальное устройство. Такое устройство называется ядерным реактором.
|
||||||||||||||||||||||
|