Цепная ядерная реакция – самоподдерживающая реакция деления тяжелых ядер, в которой непрерывно воспроизводятся нейтроны, делящие все новые и новые ядра.
Скорость нарастания цепной реакции характеризуют величиной, называемой коэффициентом размножения нейтронов, который характеризует быстроту роста числа нейтронов и равен отношению числа нейтронов в одном каком-либо поколении цепной реакции Ni к породившему их числу нейтронов предшествующего поколения Ni-1:

При k=1 число нейтронов, участвующих в делении ядер, остается неизменны, реакция протекает стационарно, имеет управляемый характер.

При k>1 число нейтронов увеличивается, интенсивность реакции возрастает.

При k>1,006 может принять неуправляемый характер.

При k=1,01 происходит взрыв.

С целью уменьшения вылета нейтронов с куска урана увеличивают массу урана. Минимальное значение массы урана, при котором возможна цепная реакция, называется критической массой.

В зависимости от устройства установок и типа горючего критическая масса изменяется от 200 г (прт наличии отражателя нейтронов) до 50 кг.

Образование радиоактивного плутония



Рис. 57. Радиоактивный плутоний.

Плутоний (Pu) – серебристо-белый радиоактивный металл группы актиноидов, теплый на ощупь (из-за своей радиоактивности. В природе встречается в очень малых количествах в уранитовой смолке и других рудах урана и церия, в значительном количестве получают искусственно.

Для осуществления цепной ядерной реакции требуется уран-235, но в природном уране данный изотоп составляет только 0,7%, а 99,3% приходятся на уран-238. Поэтому встал вопрос, как использовать в ядерной энергетике уран-238. Оказывается, если использовать обогащенный уран (смесь содержащая не менее 15% изотопа-235), то изотоп урана-238 превращается в b-радиоактивный изотоп урана-239.

---

Рис. 58. Процессы распадов старых радиоактивных элементов и образования новых.

В процессе радиоактивных превращений образуется изотоп нептуния, а затем плутония, который в дальнейшем используется в качестве ядерного топлива. При этом при делении 1 кг урана получается 1,5 кг плутония.
Рефлексия.

1. Как решается каждая из задач?

2. На какие формулы тем были задачи?
6.10. Элементарные частицы.
Цель: классифицировать элементарные частицы по группам и категориям.
Элементарные частицы были впервые открыты и изучены в ходе исследования ядерных процессов. В связи с этим в течение долгого времени физика элементарных частиц являлась одним из разделов ядерной физики. И только с середины 2020-го века физика элементарных частиц выделилась в отдельное, самостоятельное направление. Оба эти раздела физики до сих пор объединяются общностью изучаемых явлений и применяемых методов исследования. Но есть у этих направлений и отличия. Основной задачей физики элементарных частиц является исследование природы, свойств и взаимных превращений элементарных частиц. 


Рис. 59. Классификация элементарных частиц.


Рис. 60. Характеристики электрона, протона и нейтрона.
В наше время известно порядка 400400 элементарных или субъядерных частиц. Большинство из них нестабильно: одни частицы могут самопроизвольно превращаться в другие с течением времени. Исключением из этого являются нейтрино, фотон, протон и электрон.

Время жизни нестабильных частиц значительно разнится. Дольше всех «живет» нейтрон: 1515 минут. Существование μ-мезона ограничено отрезком времени в 2,2⋅10–62,2·10–6 секунды, нейтрального π-мезона – 0,87⋅10–16 с 0,87·10–16 с. Среднее время существования гиперонов, массивных частиц, составляет всего 10–10 с10–10 с.

Рефлексия.

1. Как решается каждая из задач?

2. На какие формулы тем были задачи?
7. Подведение итогов элективного курса
7.1. Решение задач повышенного уровня сложности.

Цель: научиться решать задачи повышенного уровня сложности по физике.

---

Задача №1

Какова масса правой тележки, если она приобрела в 0,5 раза большую скорость, чем левая тележка, масса которой с грузом составляет 450 г ?

Да но: СИ Решение

т_л = 450г 0,45кг Для решения данной задачи используется закон

V_п = 0,5V_лвзаимодействия тел:




т_п -?   (1)

Из уравнения (1) находим т_п:



Ответ: т_п = 0,9 кг
Задача №2

Найдите объём полости чугунного шара массой 2,8 кг. Объём шара равен 500 см³.




Дано: СИ Решение

т = 2,8кг Для нахождения объёма полости в шаре V_пол

V_ш = 500см³ 0,0005м³необходимо найти объём чугуна V_ч ,

 = 7000 кг/м³и из объёма шара V_ш вычесть объём

ч угуна V_ч:

V_пол - ?





Ответ: V_пол = 0,0001 м³
Задача №3

Теплоход по течению двигался со скоростью 15км/ч, а против течения – со скоростью 10 км/ч. С какой средней скоростью теплоход прошёл весь путь туда и обратно, если расстояние между двумя пристанями равно 8км.?

При решении задач на определение средней скорости движения необходимо помнить формулу 

---

Дано: Решение

V₁ = 15км/ч

V₂ = 10км/ч   (1)

S = S₁= S₂ = Необходимо найти t₁и t₂:

=  8км  , 

V_ср - ? Подставляем значения t₁и t₂в уравнение (1)

 

Ответ: V_ср = 12км/ч
Задача №4

Катер идёт по течению реки из пункта А в пункт В 3 часа, обратно – 6 часов.

Сколько времени потребовалось бы этому катеру для того, чтобы проплыть расстояние АВ по течению при выключенном моторе?

Да но: Решение

t₁ = 3ч Выразим пройденные пути для всех 3-х случаев:

t₂ = 6ч из А в В по течению реки (1)

S₁= S₂ = из В в А против течения реки (2)

= S₃ = S из А в В по течению с выключенным мотором (3)

О бозначим V_р- скорость течения реки

t₃ - ? V - скорость катера

Получаем систему уравнений:

S=(V+V_р) t₁ (1)

S=(V-V_р) t₂ (2)

S=V_р t₃ (3)

и решаем её относительно V, V_р и t₃ методом подстановки.

Сначала из уравнения (1) выражаем V 

---

и подставляем это значение в уравнение (2):

,   (4)

Теперь выражение V_р (4) подставляем в уравнение (3) и получаем отсюда t₃ - время по течению с выключенным мотором:

 

Ответ: t₃ = 12ч
Задача №5

Какая работа совершается при подъёме гранитной плиты объёмом 2м³ на высоту 12 м.? Чему будет равна работа, если эту плиту поднимать на ту же высоту в воде.

Дано: Решение

q  =10Н/кг Работа по подъёму гранитной плиты в воздухе равна А:

V_гр =2м³  ,

h =12м 

 =1000кг/м³ 

 =2600кг/м³ Работа по подъёму гранитной плиты в воде равна А_в:



А -? 

А_в -? 

Ответ: А = 624кДж

А_в = 384кДж
Рефлексия.

1. Как решается каждая из задач?

2. На какие формулы тем были задачи

7.2. Решение олимпиадных задач.

Цель:

---

Смотрите также файлы

• Страдательные причастия настоящего времени Повторение изученного.pptx

• 3 Криптографические методы защиты информации. (4 ак ч.) 3.docx

• Лекция использование цифровых технологий для индивидуализации обучения.docx

• Протокол 1 от августа 2022года Руководитель шмо О. С. Михайлюта Согласовано.docx

• Задание 1 Сформулируйте цели и задачи прохождения практики с учетом задач практики, установленных в программе практики, описав в отчете исходные данные, условия задачи и цели ее решения.docx