 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Ядерные реакции синтеза и деления
Примером реакций синтеза (термоядерных реакций) может служить так называемый протон-протонный цикл:
В этой цепочке реакций синтеза ядер водорода (протонов) с превращением их в ядра гелия выделяется в общей сложности 25 МэВ энергии. Считается, что протон-протонный цикл является главным источником энергии в звездах типа Солнца. 1 грамм солнечного вещества содержит порядка 1023 протонов, поэтому в результате превращения их в гелий выделится энергия, равная 55 000 кВт. Масса Солнца порядка 1033 г, так что легко оценить, что Солнце сможет служить источником энергии еще около 20 миллиардов лет.
Реакции деления. Необычайно важным в приложениях является еще один тип ядерных реакций - реакции деления тяжелых ядер, вызываемые нейтронами. При расщеплении нейтроном тяжелого ядра образуются более легкие осколки с большей энергией связи, так что подобная реакция может быть экзотермической (т.е. идти с выделением энергии). Поэтому подобные реакции могут стать источниками энергии.
Цепная реакция. В каждой из реакций деления возникают дополнительные нейтроны, которые, в принципе, могут служить инициаторами следующих актов деления ядер урана-235. В результате в блоке урана, содержащего достаточное количество делящегося материала, может возникнуть самоподдерживающаяся цепная реакция деления с выделением энергии. На пути к реальному осуществлению такой реакции стоит много трудностей, связанных с необходимостью замедления образующихся при делении нейтронов до таких небольших энергий, при которых они способны захватываться следующим ядром урана-235 (вероятность захвата нейтронов ядрами урана обратно пропорциональна скорости нейтрона). Кроме того, нужно не допустить вылета нейтронов за пределы рабочей области, для того, чтобы поддерживалась цепная реакция. Эти и многие другие трудности были преодолены Э. Ферми с сотрудниками, которые в конце 1942 г. запустили на территории Чикагского университета первый в мире ядерный реактор. Первый ядерный реактор в СССР был запущен под руководством И.В. Курчатова в Москве в 1946 г.
Поиск по сайту: