Реферат
Тема:
“Ядерные реакции. Ядерная энергетика”
Выполнил: ученик 11в класса средней школы №160 г. Санкт-Петербурга
Дунаев Иван
2000г.
Содержание
TOC \o “1-4” 1. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ PAGEREF _Toc484675963 \h
2
1.1. Введение. PAGEREF _Toc484675964 \h 2
1.2. Атомное ядро. PAGEREF _Toc484675965 \h 2
1.3. Альфа-распад. PAGEREF _Toc484675966 \h 2
1.4. Бета-распад. PAGEREF _Toc484675967 \h 3
1.5. Гамма-распад. PAGEREF _Toc484675968 \h 3
1.6. Ядерные реакторы. PAGEREF _Toc484675969 \h 3
1.7. Заключение. PAGEREF _Toc484675970 \h 4
2. ВВЕДЕНИЕ PAGEREF _Toc484675971 \h 4
3. АТОМНОЕ ЯДРО PAGEREF _Toc484675972 \h 5
4. ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ АТОМНЫХ ЯДЕР PAGEREF _Toc484675973 \h 5
5. РАДИОАКТИВНОСТЬ PAGEREF _Toc484675974 \h 6
5.1. Общие сведения. PAGEREF _Toc484675975 \h 6
5.2. Влияние радиации на человека PAGEREF _Toc484675976 \h 6
5.2.1. Радиоактивность атмосферы. PAGEREF _Toc484675977 \h 6
5.2.1.1. Естественная радиоактивность атмосферы. PAGEREF _Toc484675978
\h 6
5.2.1.2. Искусственная радиоактивность атмосферы. PAGEREF
_Toc484675979 \h 7
5.2.2. Радиоактивность вод. PAGEREF _Toc484675980 \h 7
5.2.3. Радиоактивность горных пород. PAGEREF _Toc484675981 \h 8
4.3 Альфа-распад. PAGEREF _Toc484675982 \h 8
4.4 Бета-распад. PAGEREF _Toc484675983 \h 9
4.5 Позитронный бета-распад. PAGEREF _Toc484675984 \h 9
4.6 Электронный захват. PAGEREF _Toc484675985 \h 9
4.7 Гамма-распад. PAGEREF _Toc484675986 \h 10
5 ДЕЛЕНИЕ АТОМНЫХ ЯДЕР PAGEREF _Toc484675987 \h 10
5.3 Общие сведения. PAGEREF _Toc484675988 \h 10
5.4 Продукты деления. PAGEREF _Toc484675989 \h 11
6 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОНОВ С АТОМНЫМИ ЯДРАМИ PAGEREF _Toc484675990 \h
11
7 ЦЕПНАЯ ЯДЕРНАЯ РЕАКЦИЯ PAGEREF _Toc484675991 \h 12
7.3 Ядерные реакторы. PAGEREF _Toc484675992 \h 12
8 ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ PAGEREF _Toc484675993 \h 13
8.3 Особенности ядерного реактора как источника теплоты. PAGEREF
_Toc484675994 \h 13
8.4 Устройство энергетических ядерных реакторов. PAGEREF _Toc484675995
\h 14
8.5 Требования к конструкциям активной зоны и ее характеристики.
PAGEREF _Toc484675996 \h 15
8.6 Классификация реакторов. PAGEREF _Toc484675997 \h 17
9 Заключение. PAGEREF _Toc484675998 \h 21
10 Литература PAGEREF _Toc484675999 \h 22
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение.
Энергетика – важнейшая отрасль народного хозяйства, охватывающая
энергетические ресурсы, выработку, преобразование, передачу и
использование различных видов энергии. Это основа экономики государства.
В мире идет процесс индустриализации, который требует дополнительного
расхода материалов, что увеличивает энергозатраты. С ростом населения
увеличиваются энергозатраты на обработку почвы, уборку урожая,
производство удобрений и т.д.
В настоящее время многие природные легкодоступные ресурсы планеты
исчерпываются. Добывать сырье приходится на большой глубине или на
морских шельфах. Ограниченные мировые запасы нефти и газа, казалось бы,
ставят человечество перед перспективой энергетического кризиса. Однако
использование ядерной энергии дает человечеству возможность избежать
этого, так как результаты фундаментальных исследований физики атомного
ядра позволяют отвести угрозу энергетического кризиса путем
использования энергии, выделяемой при некоторых реакциях атомных ядер.
Атомное ядро.
Атомное ядро характеризуется зарядом Ze, массой М, спином J, магнитным
и электрическим квадрупольным моментом Q, определенным радиусом R,
изотопическим спином Т и состоит из нуклонов – протонов и нейтронов.
Все атомные ядра разделяются на стабильные и нестабильные. Свойства
стабильных ядер остаются неизменными неограниченно долго. Нестабильные
же ядра испытывают различного рода превращения.
Явление радиоактивности, или спонтанного распада ядер, была открыта
французским физиком А. Беккерелем в 1896 г. Он обнаружил, что уран и его
соединения испускают лучи или частицы, проникающие сквозь непрозрачные
тела и способные засвечивать фотопластинку, Беккерель установил, что
интенсивность излучения пропорциональна только концентрации урана и не
зависит от внешних условий (температура, давление) и от того, находится
ли уран в каких-либо химических соединениях.
Альфа-распад.
Энергия связи ядра характеризует его устойчивость к распаду на
составные части. Если энергия связи ядра меньше энергии связи продуктов
его распада, то это означает, что ядро может самопроизвольно (спонтанно)
распадаться. При альфа-распаде альфа-частицы уносят почти всю энергию и
только 2 % ее приходится на вторичное ядро. При альфа-распаде массовое
число изменяется на 4 единицы, а атомный номер на две единицы.
Бета-распад.
Это процесс превращения атомного ядра в другое ядро с изменением
порядкового номера без изменения массового числа. Различают три типа
(-распада: электронный, позитронный и захват орбитального электрона
атомным ядром. Последний тип распада принято также называть К-захватом,
поскольку при этом наиболее вероятно поглощение электрона с ближайшей к
ядру К оболочки. Поглощение электронов с L и М оболочек также возможно,
но менее вероятно. Период полураспада ( -активных ядер изменяется в
очень широких пределах.
При электронном распаде остаточное ядро имеет порядковый номер на
единицу больше исходного при сохранении массового числа. Это означает,
что в остаточном ядре число протонов увеличилось на единицу, а число
нейтронов, наоборот, стало меньше: N=A-(Z+1).
Гамма-распад.
Стабильные ядра находятся в состоянии, отвечающем наименьшей энергии.
Это состояние называется основным. Однако путем облучения атомных ядер
различными частицами или высокоэнергетическими протонами им можно
передать определенную энергию и, следовательно, перевести в состояния,
отвечающие большей энергии. Переходя через некоторое время из
возбужденного состояния в основное, атомное ядро может испустить или
частицу, если энергия возбуждения достаточно высока, или
высокоэнергетическое электромагнитное излучение – гамма-квант.
Замечательным и чрезвычайно важным свойством реакции деления является
то, что в результате деления образуется несколько нейтронов. Это
обстоятельство позволяет создать условия для поддержания стационарной
или развивающейся во времени цепной реакции деления ядер. Действительно,
если в среде, содержащей делящиеся ядра, один нейтрон вызывают реакцию
деления, то образующиеся в результате реакции нейтроны могут с
определенной вероятностью вызвать деление ядер, что может привести при
соответствующих условиях к развитию неконтролируемого процесса деления.
Ядерные реакторы.
При делении тяжелых ядер образуется несколько свободных нейтронов. Это
позволяет организовать так называемую цепную реакцию деления, когда
нейтроны, распространяясь в среде, содержащей тяжелые элементы, могут
вызвать их деление с испусканием новых свободных нейтронов. Если среда
такова, что число вновь рождающихся нейтронов увеличивается, то процесс
деления лавинообразно нарастает. В случае, когда число нейтронов при
последующих делениях уменьшается, цепная ядерная реакция затухает.
Ядерным реактором называется устройство, в котором осуществляется и
поддерживается управляемая цепная реакция деления некоторых тяжелых
ядер.
Для характеристики цепной реакции деления используется величина,
называемая коэффициентом размножения К. Это отношение числа нейтронов
определенного поколения к числу нейтронов предыдущего поколения. Для
стационарной цепной реакции деления К=1. Размножающаяся система
(реактор), в которой К=1, называется критической. Если К>1, число
нейтронов в системе увеличивается, и она в этом случае называется
надкритической. При К1, число
нейтронов в системе увеличивается, и она в этом случае называется
надкритической. При К
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
