Презентация "Ядерные реакции. Деление ядер урана. Цепные ядерные реакции. Ядерный реактор"


Подписи к слайдам:
Ядерные реакции. Деление ядер урана. Цепные ядерные реакции. Ядерный реактор.

Опорный конспект по теме «Ядерные реакции. Деление ядер урана. Цепные ядерные реакции. Ядерный реактор»

  • Учитель физики Серединовского филиала МБОУ Сатинской СОШ Дивеев А.А.

  • Изменение атомных ядер при взаимодействии их с элементарными частицами или друг с другом называется ядерными реакциями.
  • Ядерные реакции происходят:
  • Частицы вплотную приближаются к ядру и опадают в сферу действия ядерных сил, им сообщается большая энергия.
  • Атомные ядра, содержащие большое число нуклонов, неустойчивы и могут распадаться.

В конце 30-х г. Флеров и Петржак обнаружили самопроизвольное деление ядер урана. В 1938 г. Ган и Штрассман открыли, что ядро урана бомбардируя образует другие элементы. В 1939 г. бъяснили Фриш и Мейтнер:

Затем обнаружили 80 различных ядер. Наиболее вероятное деление:

Уран захватывает , делится на два ядра, испуская 2-3 . Один поддерживает реакцию, другой захватывается ядром , превращая его

Н. Бор

  • Деление урана
  • (Капельная модель ядра)

Зельдович и Харитон Развитие цепной реакции

Управляемая ядерная реакция (цепная)

Процессы в ядерном реакторе

Критическая масса – наименьшая масса делящегося вещества, при которой может протекать цепная ядерная реакция.

  • Rш = 9 см.
  • 250г = mкр , если применять
  • замедлители из бериллия (оболочку)

Основные элементы ядерного реактора:

  • ядерное горючее (U235, Pu239, U238…), урановые стержни опускают ст. трубы
  • замедлитель
  • теплоноситель для вывода энергии, образующейся при работе реактора (Н2О, ж. Na)
  • кадмиевые стержни (для регулирования скорости реакции)
  • аварийные стержни
  • защитная оболочка - бетон

235U – 0,7 % 238U – 99,3 % 1 реактор - размножитель 1956 г. в г. Обнинске (США – 1962 г.) Реакторы на быстрых - Белорусская АЭС

Термоядерные реакции

  • Термоядерная реакция – это реакция слияния легких ядер при очень высоких to, при которой выделяется большое количество энергии.
  • При слиянии легких ядер на 1 нуклон выделяется энергии в 3,5 раза больше, чем при делении урана

Необходимо: сблизить ядра на расстояние 10-12см. Этому препятствуют «Fкул», они могут быть преодолены при большой кинетической энергии. - Примеры термоядерных реакций - Способы управления термоядерными реакциями

  • Д
  • Т
  • Д – в морской воде
  • Т – искусственно в ядерном реакторе

Экономически выгодная реакция. Идет при высокой (сотни млн. градусов), при большой плотности вещества ( может быть достигнута путем создания а плазме мощных электронных разрядов). Проблема: трудно удержать плазму

Тороидальная камера с магнитными катушками Плазма – ионизированный газ

  • Газ Плазма

Установка «Токамак-15» (Т-15) принадлежит к третьему поколению токамаков. Она создана для получения и исследования термоядерной плазмы и решения некоторых инженерных задач, непосредственно связанных с созданием термоядерных реакторов.

Т-15 отличается от самой крупной в нашей стране действующей установки Т-10 существенно большим объемом плазмы, наличием мощных систем дополнительного нагрева плазмы и обмотки тороидального поля из сверхпроводящих материалов, системой автоматического управления равновесием плазменного шнура и комплексом автоматизации эксперимента на основе широкого использования вычислительной техники.