Цепная реакция деления ядер

Механизм деления ядер урана. Цепная реакция. Ядерный реактор.

«Мы ставим задачу создать атомную энергетику, которая… будет экономически выгодной, нежели угольная энергетика» И.В. Курчатов

Курчатов Игорь Васильевич

(1903-1960)

Применение ядерной энергии

Электростальский колледж

Вопросы для актуализации знаний

1.Каков состав атомных ядер: 11 23 Na, 26 56 Fe, 84 209 Po?

2. Каковы особенности ядерных сил?

3. Сформулируйте закон радиоактивного распада и запишите его формулу.

4. Что называется ядерной реакцией?

5. Какие законы сохранения выполняются в ядерных реакциях?

Деление ядер урана было открыто в 1938 г. немецкими учеными О. Ганом и Ф. Штрассманом.

Фриц Штрассман

(1902 - 1980)

Истолкование было дано в начале 1939 г. английским физиком О. Фришем совместно с австрийским физиком Л. Мейтнер.

Отто Роберт Фриш

1904-1979

Лиза Мейтнер

1878-1968

Масса покоя тяжелого ядра больше суммы масс покоя осколков, возникающих при делении.

Выделение энергии, эквивалентной уменьшению массы покоя, сопровождающему деление.

Полная масса сохраняется, так как масса движущихся с большой скоростью осколков превышает их массу покоя.

Возможно деление ядра.

Деление ядер урана

1939 г. – деление ядер урана при бомбардировке их нейтронами.

Отто Ган

(1879 —1968)

Фриц Штрассман

(1902 - 1980)

Капельная модель деления ядра урана

ДВЕ ТИПИЧНЫЕ РЕАКЦИИ ДЕЛЕНИЯ ЯДРА УРАНА

Деление ядер урана

Реакция деления ядер урана идет с выделением энергии в окружающую среду.

При делении 1 г урана выделяется столько же энергии, сколько получается при сжигании 3 т угля .

Создание атомной бомбы

1 – реакция носит неуправляемый характер. " width="640"

Цепная ядерная реакция

Коэффициент размножения нейтронов – отношение числа нейтронов в одном поколении к числу нейтронов в предшествующем поколении.

k

k = 1 – реакция протекает стационарно

k 1 – реакция носит неуправляемый характер.

Цепная ядерная реакция

Активная зона – среда, в которой протекает цепная реакция деления ядер.

ВОЗМОЖНОСТЬ ПРОТЕКАНИЯ ЯДЕРНОЙ РЕАКЦИИ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ:

Критической массой – наименьшей массой, при которой возможно протекание цепной реакции.

Наличием отражающей оболочки из вещества, хорошо отражающего нейтроны (чаще всего бериллия).

Отсутствием примесей , поглощающих нейтроны.

Наличием замедлителя нейтронов (чаще всего графит, вода, тяжелая вода).

Ядерный реактор – это установка, в которой происходит контролируемая цепная реакция.

Процессы в ядерном Основные элементы ядерного

реакторе реактора

ПЕРВЫЕ ЯДЕРНЫЕ РЕАКТОРЫ

Курчатов Игорь Васильевич

(1903-1960)

Ферми Энрико

(1901-1954)

• Под руководством Энрико Ферми, коллективом ученых в США был создан 1-й реактор в декабре 1942 г.
• Под руководством И.В. Курчатова коллективом ученых в СССР был запущен 1-й реактор 25 декабря 1946 г.
• В г. Обнинск была введена в действие 1-я АЭС мощностью 5000 кВт в 1954 г.

Неуправляемые ядерные реакции

Юлий Харитон

(1904 – 1996)

Яков Зельдович

(1914 – 1987)

Андрей Сахаров

(1921 – 1989)

Земля – наш общий дом.

Хранить и беречь ее - прямая обязанность каждого человека !!!