ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2021
Просмотров: 1211
Скачиваний: 1
Роль
Роль
запаздывающих
запаздывающих
нейтронов
нейтронов
в
в
управлении
управлении
реактором
реактором
Отсюда
следует
,
что
во
всех
реальных
случаях
зап
T
T
β
,
так
что
кр
кр
C
N
.
В
активной
зоне
при
протекании
стационарной
цепной
реакции
ядер
,
испускающих
запаздывающие
нейтроны
,
как
минимум
на
два
порядка
больше
,
чем
нейтронов
.
Ядра
,
испускающие
запаздывающие
нейтроны
,
рождаются
в
сотни
раз
реже
,
чем
нейтроны
,
но
зато
живут
в
десятки
тысяч
,
а
то
и
в
миллионы
раз
дольше
.
Видно
,
что
роль
запаздывающих
нейтронов
в
кинетике
цепной
реакции
оказывается
определяющей
.
Величина
зап
T
β
имеет
порядок
5
.
10
−
2
с
.
Ясно
,
что
наличие
запаздывающих
нейтронов
по
крайней
мере
на
два
порядка
снижает
скорость
нарастания
интенсивности
.
Например
,
при
3
1 10
k
−
− =
за
0.5
с
число
нейтронов
увеличится
уже
не
в
сто
раз
,
а
лишь
на
10%.
Таким
образом
,
наличие
запаздывающих
нейтронов
решающим
образом
упрощает
проблему
регулирования
скорости
протекания
цепной
реакции
,
причем
не
только
на
тепловых
,
но
и
на
быстрых
нейтронах
.
Воспроизводство
Воспроизводство
ядерного
ядерного
горючего
горючего
Захват
нейтронов
ядрами
,
не
участвующими
в
цепной
реакции
деления
,
снижает
интенсивность
реакции
.
Однако
этот
процесс
можно
использовать
для
образования
новых
делящихся
изотопов
.
Так
,
при
поглощении
нейтронов
изотопами
урана
U
238
92
и
тория
Th
232
90
образуются
(
через
два
последовательных
β
-
распада
)
изотопы
плутония
Pu
239
94
и
урана
U
233
92
,
являющиеся
ядерным
горючим
:
n
+
238
92
U
→
239
92
U
, 23
мин
β
−
⎯⎯⎯⎯
→
239
93
Np
, 2.4
дня
β
−
⎯⎯⎯⎯
→
239
94
Pu
,
n
+
232
90
Th
→
233
90
Th
, 22
мин
β
−
⎯⎯⎯⎯
→
233
91
Ра
, 27
дней
β
−
⎯⎯⎯⎯→
233
92
U
,
Эти
две
реакции
открывают
реальную
возможность
воспроизводства
ядерного
горючего
в
процессе
цепной
реакции
.
В
идеальном
случае
,
т
.
е
.
при
отсутствии
ненужных
потерь
нейтронов
,
на
воспроизводство
ядерного
горючего
используется
в
среднем
η
−
1
нейтронов
на
каждый
акт
поглощения
нейтрона
ядром
горючего
.
Ядерный
Ядерный
взрыв
взрыв
Ядерный
Ядерный
взрыв
взрыв
Для
осуществления
ядерного
взрыва
в
результате
цепной
реакции
деления
необходимо
,
чтобы
масса
делящегося
вещества
(
урана
-235,
плутония
-239
и
др
.)
превышала
критическую
(50
кг
для
235
U
и
11
кг
для
239
Pu
).
До
взрыва
система
должна
быть
подкритической
.
Переход
в
надкритическое
состояние
происходит
за
счет
концентрации
делящегося
вещества
с
помощью
сходящейся
сферической
детонационной
волны
.
Обычно
используется
химический
взрыв
вещества
из
сплава
тротила
и
гексогена
.
При
полном
делении
1
кг
урана
выделяется
энергия
равная
энерговыделению
при
взрыве
20
килотонн
тротила
Ядерный
взрыв
развивается
за
счёт
экспоненциально
растущего
со
временем
числа
разделившихся
ядер
:
0
( )
t
N t
N
e
τ
=
Среднее
время
τ
между
двумя
последовательными
актами
деления
10
−
8
с
.
Отсюда
можно
получить
для
времени
полного
деления
1
кг
ядерной
взрывчатки
величину
10
−
7
-10
−
6
с
.
Это
и
определяет
время
ядерного
взрыва
.
В
результате
большого
энерговыделения
в
центре
ядерной
бомбы
температура
поднимается
до
10
8
К
,
а
давление
–
до
10
12
атм
.
Вещество
превращается
в
разлетающуюся
плазму
.
Ядерный
Ядерный
взрыв
взрыв
Зависимость
от
времени
числа
нейтронов
при
ядерном
взрыве
.
Зависимость
от
времени
энергии
,
высвобождаемой
в
единицу
времени
при
ядерном
взрыве
.
/
0
( )
t
N t
N e
τ
=