Навигация
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОНОВ С ЯДЕРНЫМ ВЕЩЕСТВОМ, РЕАКЦИЯ ДЕЛЕНИЯ ЯДЕР
28202
знака
2
таблицы
5
изображений
2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОНОВ С ЯДЕРНЫМ ВЕЩЕСТВОМ, РЕАКЦИЯ ДЕЛЕНИЯ ЯДЕР.
2.1. Общие сведения о ядерных реакциях взаимодействия нейтронов с ядрами
В связи с вышесказанным совершенно очевидно, какое значение сегодня имеет использование ядерной энергии. Устройство, предназначенное для организации и поддержания цепной реакции деления ядер с целью получения энергии называется ядерным энергетическим реактором.
В основе работы ядерного реактора лежат процессы взаимодействия нейтронов с ядерным веществом, наиболее важными из которых являются - реакция деления ядер, реакция радиационного захвата (поглощения) и реакция рассеяния.
деление (fission)
n A поглощение (capture)
рассеяние (scattaring)
Ядерные реакции подчиняются законам квантовой механики, поэтому можно говорить лишь о вероятности протекания той или иной из них. Мерой вероятности данного типа реакции является эффективное (микроскопическое) сечение.
2.2. Эффективные сечения ядерных реакций
Рассмотрим тонкую пластинку, содержащую Nя ядер, на которую падает поток нейтронов со скоростью v и концентрацией n.
Найдем количество реакций того или иного типа.
Пусть количество реакций равно R, тогда
R = j Nя s (1)
j = n v - плотность потока нейтронов, s - микроскопическое сечение взаимодействия. s измеряется в барнах ( 1 б = 10-24 см2 ).
Можно записать уравнение (1 ) для трех основных ядерных реакций:
Rf = j Nя sf - реакция деления
Rc = j Nя sc - реакция радиационного захвата
Rs = j Nя ss - реакция рассеяния
stotal = sf + sc+ ss
Вообще говоря, микроскопические сечения взаимодействия всех реакций зависят от массового числа ядра и от энергии нейтрона. При этом вид зависимости s(EН) определяется тем, к какой области принадлежит энергия нейтрона EН . В соответствии с этим принято делить область энергий на три части: Область тепловых нейтронов, где E < 0,625 эВ; область промежуточных нейтронов или резонансная область, где 0,625 эВ < E < 0.1 МэВ; область быстрых нейтронов, где E > 0.1 МэВ;
2.3 Реакция радиационного захвата и реакция рассеяния
Рассмотрим коротко два важных типа ядерных реакций - захвата (поглощения) и рассеяния , а затем перейдем к подробному описанию третьего - реакции деления ядер, которая необходима для поддержания цепной реакции.
2.3.1 Реакция рассеяния
Существует два типа реакций рассеяния: упругое взаимодействие, при котором суммарная кинетическая энергия взаимодействующих нейтрона и ядра не меняется после реакции и неупругое взаимодействие, при котором часть кинетической энергии идет на возбуждение конечного ядра и затем испускается в виде g-кванта.
E0
A E1
n
A
n E2
n
n A
A+1 g
A
Нужно отметить, что реакция неупругого рассеяния происходит лишь при определенных значениях энергии нейтрона (Eпор » 0,1 МэВ), в то время как энергия упругого рассеяния возможна всегда.
Значение реакции рассеяния в ядерной энергетике трудно переоценить, поскольку именно на ней основаны системы замедления нейтронов в реакторе. В качестве веществ-замедлителей обычно используют тяжелую и легкую воду, графит.
Похожие работы
... по работающим блокам за период эксплуатации 1973-2004 год составляет соответственно: блок 1 — 66,6%, блок 2 — 71,3%, блок 3 — 69,3%, блок 4 — 70,6%, в целом по станции на. — 69,4%. 2.2 Перспективы развития атомной энергетики в РФ Энергетический сектор российской промышленности, как известно, находится на пороге кризиса. Чтобы избежать кризиса федеральное правительство реализует ряд действий ...
... этих исследований, в результате которых атомная энергия станет не только самым дешевым видом энергии, но и действительно экологически чистым[7; стр. 60-75].Глава 2. Проблемы и перспективы развития атомной энергетики 2.1. Развитие атомной промышленности После втоpой мировой войны мировая электроэнергетика стала крупнейшим инвестиций. Это было вызвано быстрым ростом спроса на электроэнергию ...
... и потребленную электроэнергию приводят к вымыванию оборотных средств энергетики и к росту кредиторской за-долженности. Атомная энергетика Украины (состояние, проблемы и перспективы развития) Производство электроэнергии На 5 атомных станциях Украины находится 17 энергоблоков, в т.ч.: действующих - 14; снятых с эксплуатации (№ 1,2 Чернобыльской АЭС) - 2; объект (разрушенный запроектной ...
... использования возобновляемых источников энергии все это свидетельствует о необходимости увеличения вклада ядерной энергетики. Учитывая все перечисленное выше, можно сделать вывод, что перспективы развития атомной энергетики в мире будут различны для разных регионов и отдельных стран, исходя из потребностей и электроэнергии, масштабов территории, наличия запасов органического топлива, возможности ...
0 комментариев