рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Элементы ядерной физики

Элементы ядерной физики - раздел Физика, Атомная энергетика, атомные станции Элементы Ядерной Физики. Строение Атомов, Ядер Как Известно, Все В Мире Состо...

Элементы ядерной физики. Строение атомов, ядер Как известно, все в мире состоит из молекул, которые представляют собой сложные комплексы взаимодействующих атомов.

Молекулы - это наименьшие частицы вещества, сохраняющие его свойства. В состав молекул входят атомы различных химических элементов.

Химические элементы состоят из атомов одного типа. Атом, мельчайшая частица химического элемента, сос- тоит из "тяжелого" ядра и вращающихсявокруг электро- нов. Ядра атомов образованы совокупностью положительно заряженных протонов и нейтральных нейтронов. Эти частицы, называемые нуклонами, удерживаются в ядрахкороткодействующими силами притяжения, возникающими за счет обменов мезонами, частицами меньшей массы. Ядро элемента X обозначают как или X-A, например уран U-235 - где Z - заряд ядра, равный числу протонов, определяющий атомный номер ядра, A - массовое число ядра, равное суммарному числу протонов и нейтронов.

Ядра элементов с одинаковым числом протонов, но разным числом нейтронов называются изотопами (например, уран имеет два изотопа U-235 и U-238); ядра при N=const, z=var - изобарами. 4.1.2 Ядерные реакции Ядра водорода, протоны, а также нейтроны, электроны (бета-частицы) и одиночные ядра гелия (называемые альфа-частицами), могут существовать автономно вне ядерных структур.

Такие ядра или иначе элементарные частицы, двигаясь в пространстве и приближаясь к ядрам на расстояния порядка поперечных размеров ядер, могут взаимодействовать с ядрами, как говорят участвовать в реакции. При этом частицы могут захватываться ядрами, либо после столкновения - менять направление движения, отдавать ядру часть кинетической энергии. Такие акты взаимодействия называются ядерными реакциями. Реакция без проникновения внуть ядра называется упругим рассеянием.

После захвата частицы составное ядро находится в возбужденном состоянии. "Освободиться" от возбуждения ядро может несколькими способами - испустить какую-либо другую частицу и гамма-квант, либо разделиться на две неравные части. Соответственно конечным результатам различают реакции - захвата, неупругого рассеяния, деления, ядерного превращения с испусканием протона или альфа-частицы. Дополнительная энергия, освобождаемая при ядерных превращениях, часто имеет вид потоков гамма-квантов.

Вероятность реакции характеризуется величиной "поперечного сечения" реакции данного типа. 4.1.3 Деление ядер при процессе. Деление тяжелых ядер происходит при захвате нейтронов. При этом испускаются новые частицы и освобождается энергия связи ядра, передаваемая осколкам деления. Это фундаментальное явление было открыто в конце 30-ых годов немецким и учеными Ганом и Штрасманом, что заложило основу для практического использования ядерной энергии. Ядра тяжелых элементов - урана, плутония и некоторых других интенсивно поглощают тепловые нейтроны. После акта захвата нейтрона, тяжелое ядро с вероятностью ~0,8 делится на две неравные по массе части, называемые осколками или продуктами деления.

При этом испускаются - быстрые нейтроны/ (в среднем около 2,5 нейтронов на каждый акт деления), отрицательно заряженные бета-частиц и нейтральные гамма-кванты, а энергия связи частиц в ядре преобразуется в кинетическую энергию осколков деления, нейтронов и других частиц. Эта энергия затем расходуется на тепловое возбуждение составляющих вещество атомов и молекул, т.е. на разогревание окружающего вещества.

После акта деления ядер рожденные при делении осколки ядер, будучи нестабильными, претерпевают ряд последовательных радиоактивных превращений и с некоторым запаздыванием испускают "запаздывающие" нейтроны, большое число альфа, бета и гамма-частиц. С другой стороны некоторые осколки обладают способностью интенсивно поглощать нейтроны. 4.1.4 Ядерный реактор Ядерный реактор - это техническая установка, в которой осуществляется самоподдерживающаяся цепная реакция деления тяжелых ядер с освобождением ядерной энергии.

Ядерный реактор состоит из активной зоны и отражателя, размещенных в защитном корпусе. Активная зона содержит ядерное топливо в виде топливной композиции в защитном покрытии и замедлитель. Топливные элементы обычно имеют вид тонких стержней. Они собраны в пучки и заключены в чехлы. Такие сборные композиции называются сборками или кассетами. Вдоль топливных элементов двигается теплоноситель, который воспринимает тепло ядерных превращений.

Нагретый в активной зоне теплоноситель двигается по контуру циркуляции за счет работы насосов либо под действием сил Архимеда и, проходя через теплообменник, либо парогенератор, отдает тепло теплоносителю внешнего контура. Перенос тепла и движения его носителей можно представить в виде простой схемы: 1.Реактор 2.Теплообменник, парогенератор 3.Паротурбинная установка 4.Генератор 5.Конденсатор 6.Насос 5.1

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Атомная энергетика, атомные станции

Совершенно очевидно, что полный запас энергии в природе в соответствии с законом сохранения энергии не меняется. Поэтому процесс получения энергии представляет собой перевод энергии из… Конечно, получать энергию можно лишь при условии существования достаточного количества топлива.

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Элементы ядерной физики

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Общие сведения о ядерных реакциях взаимодействия нейтронов с ядрами
Общие сведения о ядерных реакциях взаимодействия нейтронов с ядрами. В связи с вышесказанным совершенно очевидно, какое значение сегодня имеет использование ядерной энергии. Устройство, предназначе

Эффективные сечения ядерных реакций
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 ти

Реакция радиационного захвата и реакция рассеяния
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 д

Общая схема реакции деления
Общая схема реакции деления. n A1 (оск n A A+1 (мгн ( ( n n A2 (оск n ( ( Под действием нейтрона ядро тяжелого элемента делится на две части (осколка) отношение масс которых обычно (для часто испол

Сечение деления
Сечение деления. Зависимость (f(E) имеет достаточно сложный вид, поскольку на кривую E- 1/2 накладывается много резонансов. Если бы характер этой зависимости описывался формулой (f(E)

Возможность цепной реакции
Возможность цепной реакции. В результате деления ядра появляется в среднем 2.5 нейтрона. Поэтому можно организовать цепную реакцию деления, при которой новые нейтроны, в свою очередь активир

Основные характеристики цепной реакции
Основные характеристики цепной реакции. Рассмотрим соотношения, характеризующие протекание цепной реакции деления. 3.2.1 Коэффициент размножения на быстрых нейтронах Пусть в среде есть N быстрых не

Количество испускаемых U
Количество испускаемых U. быстрых нейтронов Пусть в топливе поглотилось N тепловых нейтронов. Ясно, что не всякое поглощение приводит к делению и испусканию новых быстрых нейтронов. Введем в

Проблемы развития энергетики
Проблемы развития энергетики. Развитие индустриального общества опирается на постоянно растущий уровень производства и потребления различных видов энергии. Как известно, в основе производств

Классификация ядерных реакторов
Классификация ядерных реакторов. Ядерные реакторы делятся на несколько групп: . в зависимости от средней энергии спектра нейтронов - на быстрые, промежуточные и тепловые; . по конструктивным особен

Кипящие реакторы
Кипящие реакторы. Реактор 2.Парогенератор 3.Циркуляционный насос 6.3.3 Уран-графитовые реакторы 7. Л И Т Е Р А Т У Р А 1. Рудик А. П. Физические основы ядерных реакторов. М.: Атомиздат, 1980

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги