Презентация "Цепные ядерные реакции" 9-11 класс

Цепные ядерные реакции

При делении ядра урана освобождается два-три нейтрона. Это позволяет осуществлять цепную реакцию деления урана.
Ядерной цепной реакцией называется реакция, в которой частицы, вызывающие ее (нейтроны), образуются как продукты этой же реакции.
При делении каждого ядра выделяется около 200 МэВ.
Естественный уран = +


Делится под влиянием как быстрых, так и медленных нейтронов.	Делится под влиянием нейтронов с энергией более 1 МэВ.
Цепная реакция с использованием этого изотопа возможна.	Цепная реакция с использованием этого изотопа невозможна.

Коэффициент размножения нейтронов

Коэффициентом размножения нейтронов называют отношение числа нейтронов в каком-либо «поколении» к числу нейтронов предшествующего «поколения».

K больше или равно 1	k<1 для
Число нейтронов увеличивается с течением времени или остается постоянным и цепная реакция идет.	Число нейтронов убывает и цепная реакция невозможна.

Факторы, определяющие коэффициент размножения:
Захват медленных нейтронов ядрами с последующим делением и захват быстрых нейтронов ядрами и также с последующим делением (сопровождается увеличением числа нейтронов);
Захват нейтронов ядрами урана без деления (приводит к убыли числа нейтронов);
Захват нейтронов продуктами деления, замедлителем и конструктивными элементами установки (приводит к убыли числа нейтронов);
Вылет нейтронов из делящегося вещества наружу (приводит к убыли числа нейтронов).
Для стационарного течения цепной реакции коэффициент размножения должен быть равен 1.
Если k=1,01 , то произойдет взрыв.

Образование плутония

После захвата нейтронов ядрами изотопа урана образуется радиоактивный изотоп с периодом полураспада 23 минуты.
Распад происходит с испусканием электрона и возникновением первого трансуранового элемента – нептуния:
→ +
Нептуний β-радиоактивен с периодом полураспада около двух дней.
В процессе распада нептуния образуется следующий трансурановый элемент – плутоний:
→ +
Период полураспада плутония 24000 лет. Он делится под влиянием медленных нейтронов.
С помощью плутония также может осуществляться цепная реакция, которая сопровождается выделением громадной энергии.