Пошук навчальних матеріалів по назві і опису в нашій базі:

2. Ядерні реакції




56.63 Kb.
Назва2. Ядерні реакції
Дата конвертації22.11.2012
Розмір56.63 Kb.
ТипДокументы
Зміст
2. Ядерні реакції
4. Ядерний реактор
5. Класифікація ядерних реакторів



Виробництво електроенергії

на АЕС”

ПЛАН

1. ОСНОВИ ЯДЕРНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ

2. Ядерні реакції


3. Ділення ядер при процесі.

4. Ядерний реактор

5. Класифікація ядерних реакторів

Л І Т Е Р А Т У Р А

1. ОСНОВИ ЯДЕРНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ
У наш час, з кожним роком зростають потреби людства в енергії. На отримання необхідної кількості енергії затрачуються приблизно 30% виробничих зусиль людини. Абсолютно очевидно, що повний запас енергії в природі відповідно до закону збереження енергії не міняється. Тому процес отримання енергії є перекладом енергії із зв'язаної ( енергія спокою ) у вільну форму ( енергію відносного руху тіл). Вільна енергія швидко розсівається в просторі, тому її можна використовувати.

Отже ми приходимо до того, що необхідно уміти викликати процеси, які приводять до спаду маси тіл і еквівалентного виграшу вільної енергії. Звичайно, одержувати енергію можна лише за умови існування достатньої кількості палива. Хай мікрочастинки речовини палива знаходяться в змозі з енергією E1 і існує інший можливий стан цих частинок з енергією E2 ( E1 > E2 ). У принципі є можливість переходу в другий стан, але йому перешкоджає існування енергетичного бар'єра, тобто деякого необхідного проміжного стану з енергією E' ( E' > E1 ). Таким чином процес спалювання палива повинен бути ініційований деяким зовнішнім збудженням.

Існує два способи збудження реакції горіння палива. Перший - використовування кінетичної енергії зіткнення частинок ( термоядерний процес ). Інший спосіб полягає у використовуванні енергії зв'язку частинок, що приєднуються. Для збудження такої реакції потрібно направляти в паливо активні частинки.

Достатньо велика кількість речовини може випробувати перетворення лише при ланцюговій реакції, що самопідтримується.

Ланцюгова реакція володіє наступною важливою властивістю - акт реакції збуджується при поглинанні частинки, а в результаті неї повинні з'являтися повторні активні частинки.

При ядерних перетвореннях носієм ланцюгового процесу може служити нейтрон, оскільки він не має електричного заряду і може безперешкодно зближуватися з атомними ядрами. Серед відомих ядерних реакцій лише одна володіє властивістю ланцюгових реакцій. Це реакція ділення важких ядер, які легко збуджуються нейтроном і дають в середньому 2,5 на акт розподілу повторних нейтронів. Основну трудність представляє собою не організація ланцюгової реакції, а отримання чистих речовин, що діляться. Важливою межею ланцюгових ядерних реакцій явився той факт, що їх швидкості не залежать від температури середовища, що явився їх головною перевагою перед процесами з тепловим збудженням.


2. Ядерні реакції



Ядра водню, протони, а також нейтрони, електрони (бета-частки) і одиночні ядра гелію (звані альфа-частками)можуть існувати автономно зовні ядерних структур.
Такі ядра або інакше елементарні частинки, рухаючись в просторі і наближаючись до ядер на відстані порядку поперечних розмірів ядер, можуть взаємодіяти з ядрами, як говорять брати участь в реакції. При цьому частинки можуть захоплюватися ядрами, або після зіткнення - міняти напрям руху, віддавати ядру частину кінетичної енергії. Такі акти взаємодії називаються ядерними реакціями. Реакція без проникнення в глибину ядра називається пружним розсіянням.
Після захоплення частинки складене ядро знаходиться у збудженому стані. "Звільнитися" від збудження ядро може декількома способами - випустити яку-небудь іншу частинку і гамма-квант, або розділитися на дві неоднаково частини. Відповідно кінцевим результатам розрізняють реакції - захоплення, непружного розсіяння, розподілу, ядерного перетворення з випуском протона або альфа-частки.
Додаткова енергія, що звільняється при ядерних перетвореннях, часто має вид потоків гамма-квантів.
Вірогідність реакції характеризується величиною "поперечного перетину" реакції даного типу.
3. Ділення ядер при процесі.
Ділення важких ядер відбувається при захопленні нейтронів. При цьому випускаються нові частинки і звільняється енергія зв'язку ядра, передавана уламкам поділу. Це фундаментальне явище було відкрито в кінці 30-их років німецьким і ученими Ганом і Штрасманом, що заклало основу для практичного використовування ядерної енергії.
Ядра важких елементів - урану, плутонію і деяких інших інтенсивно поглинають теплові нейтрони. Після акту захоплення нейтрона, важке ядро з вірогідністю ~0,8 ділиться на дві неоднаково по масі частини, звані осколками або продуктами розподілу. При цьому випускаються - швидкі нейтроны/ (в середньому близько 2,5 нейтронів на кожний акт розподілу), негативно заряджені бета-часток і нейтральні гамма-кванти, а енергія зв'язку частинок в ядрі перетвориться в кінетичну енергію уламків поділу, нейтронів і інших частинок. Ця енергія потім витрачається на теплове збудження складових речовина атомів і молекул, тобто на розігрівання оточуючої речовини.
Після акту ділення ядер народжені при розподілі осколки ядер, будучи нестабільними, зазнають ряд послідовних радіоактивних перетворень і з деяким запізнюванням випускають "запізнілі" нейтрони, велике число альфа, бета і гамма-частинок. З другого боку деякі осколки володіють здатністю інтенсивно поглинати нейтрони.
4. Ядерний реактор
Ядерний реактор - це технічна установка, в якій здійснюється ланцюгова реакція ділення важких ядер, що самопідтримується із звільненням ядерної енергії. Ядерний реактор складається з активної зони і відбивача, розміщеного в захисному корпусі.Активна зона містить ядерне паливо у вигляді паливної композиції в захисному покритті і сповільнювач. Паливні елементи звичайно мають вид тонких стрижнів. Вони зібрані в пучки і ув'язнені в чохли. Такі збірні композиції називаються складками або касетами.
Уздовж паливних елементів рухається теплоносій, який сприймає тепло ядерних перетворень. Нагрітий в активній зоні теплоносій рухається по контуру циркуляції за рахунок роботи насосів або під дією сил Архімеда і, проходячи через теплообмінник, або парогенератор, віддає тепло теплоносію зовнішнього контура.
Перенесення тепла і рухи його носіїв можна уявити у вигляді простої схеми:

1.Реактор

2.Теплообменник, парогенератор

3.Паротурбинная установка

4.Генератор

5.Конденсатор

6.Насос


5. Класифікація ядерних реакторів
Ядерні реактори діляться на декілька груп:


  • залежно від середньої енергії спектру нейтронів - на швидкі, проміжні і теплові;

  • по конструктивних особливостях активної зони - на корпусні і канальні;

  • по типу теплоносія - водяні, важководяні, натрієві;

  • по типу сповільнювача - на водяні, графітні, важководяні і ін.


Для енергетичних цілей, для виробництва електроенергії застосовуються:


  • водоводяні реактори з некиплячою або киплячою водою під тиском

  • уран-графітові реактори з киплячою водою або охолоджувані вуглекислим газом

  • важководяні канальні реактори і др .



Л І Т Е Р А Т У Р А




1. Климов А. Н. Ядерная физика и ядерные реакторы. М.: Атомиздат, 1971.
2. Нигматулин Н. Н., Нигматулин Б. Н., Ядерные энергетические установки. М.: Энергоатомиздат, 1986.
3. Камерон И. Ядерные реакторы. М.: Энергоатомиздат, 1987



Схожі:

2. Ядерні реакції iconОптика, атомна і ядерна фізика
Х-променів з речовиною; ядерні реакції поділу; ядерні реактори; реакції термоядерного синтезу; біологічна дія іонізуючого випромінювання...
2. Ядерні реакції iconТип уроку: урок – лекція. Обладнання: періодична таблиця елементів Мендєлєєва, плакат з узагальненою класифікацією. Хід уроку
Мета уроку: надати учням знання з теми, сформувати сучасні уявлення про ядерні реакції, вміння класифікувати реакції за певними ознаками,...
2. Ядерні реакції iconТип уроку: урок – лекція. Обладнання: періодична таблиця елементів Мендєлєєва, плакат з узагальненою класифікацією. Хід уроку
Мета уроку: надати учням знання з теми, сформувати сучасні уявлення про ядерні реакції, вміння класифікувати реакції за певними ознаками,...
2. Ядерні реакції iconПри опроміненні ізотопу міді
Радіоактивний манган 54Мn25 одержують двома шляхами. Перший шлях полягає в опроміненні ізотопу заліза 56Fe26 дейтронами, другий в...
2. Ядерні реакції iconКласифікація хімічних реакцій
Мета уроку: узагальнити й систематизувати знання учнів про хімічні реакції; з`ясувати, за якими ознаками класифікують хімічні реакції;...
2. Ядерні реакції iconХімічна кінетика
Однак цього недостатньо для визначення швидкості і механізму реакції та керування процесом. Тривалість реакції найчастіше не пов’язана...
2. Ядерні реакції iconРеферат Циклу наукових праць на здобуття премії Президента України для молодих вчених " Рідкісні ядерні та суб’ядерні процеси"
Намбу-Голдстоуна (майоронів) та інше. Дослідження двонейтринної (2) моди 2 розпаду важливі для уточнення ядерних даних, розвитку...
2. Ядерні реакції iconХімічні реакції
Мета: Сформувати уявлення про швидкість хімічної реакції, вплив на неї різних факторів; продовжити формувати навички складати рівняння...
2. Ядерні реакції iconНазва модуля: Паливо та основи теорії горіння. Код модуля: ттес 6040 С01
Арреніуса. Зміна швидкості реакції у часі, залежність швидкості реакції від складу суміші. Ланцюгові реакції, розгалужені і не розгалужені...
2. Ядерні реакції iconРеакції обміну між електролітами. Йонні рівняння 9-й клас Мета
Основні поняття, що вводяться вперше: реакції йонного обміну, умови перебігу реакції до кінця, повні та скорочені йонні рівняння
Додайте кнопку на своєму сайті:
ua.convdocs.org


База даних захищена авторським правом ©ua.convdocs.org 2014
звернутися до адміністрації
ua.convdocs.org
Реферати
Автореферати
Методички
Документи
Випадковий документ

опубликовать
Головна сторінка