Презентация деление ядер урана

• 1 слайд

  Ядерные реакции. Деление ядер урана. Цепные ядерные реакции. Ядерный реактор
  

• 2 слайд

  Изменение атомных ядер при взаимодействии их с элементарными частицами или друг с другом называется ядерными реакциями.
  Ядерные реакции происходят:
  Частицы вплотную приближаются к ядру и попадают в сферу действия ядерных сил, им сообщается большая энергия.
  Атомные ядра, содержащие большое число нуклонов, неустойчивы и могут распадаться.
  

• 3 слайд

  В конце 30-х г. Флеров и Петржак обнаружили самопроизвольное деление ядер урана.
  В 1938 г. Ган и Штрассман открыли, что ядро урана бомбардируя образует другие элементы. В 1939 г. бъяснили Фриш и Мейтнер:
  

• 4 слайд

  Впервые цепная ядерная реакция урана была осуществлена в США коллективом ученых под руководством Энрико Ферми в декабре 1942г.
  
  Деление урана
  

• 5 слайд

  Затем обнаружили 80 различных ядер. Наиболее вероятное деление:
  

• 6 слайд

  Уран захватывает , делится на два ядра, испуская 2-3 . Один поддерживает реакцию, другой захватывается
  ядром , превращая его
  

• 7 слайд

  1938 год Отто Ган, Фриц Штрассман
  1939 год О. Фриш, Л. Мейтнер
  Цепная реакция - процесс при котором определенная реакция вызывает последующие реакции
  такого же типа, т.е. возникает лавинообразный процесс.
  

• 8 слайд

  Капельная модель деления ядра урана
  

• 9 слайд

  Цепные ядерные реакции
  При полном делении ядер, содержащихся в 1 грамме урана, выделяется 23000 кВт·ч энергии, что эквивалентно сгоранию
  3 тонн угля или 2.5 тонн нефти.
  Это реакция, в которой частицы, вызывающие её(нейтроны), образуются как продукты этой реакции.
  

• 10 слайд

  Механизм осуществления
  цепной ядерной реакции
  К›1 (взрывной характер)
  Атомная бомба
  Водородная бомба
  

• 11 слайд

  Семипалатинск – испытание первой атомной бомбы СССР
  РДС-1.
  

• 12 слайд

  Хиросима и Нагасаки. 1945 год…
  

• 13 слайд

  Механизм осуществления
  цепной ядерной реакции
  К=1 (управляемый характер)
  Ядерный реактор
  

• 14 слайд

  В нашей стране первый ядерный реактор был запущен 25 декабря 1946 г. коллективом физиков, который возглавлял ученый Игорь Васильевич Курчатов
  
  Первые ядерные реакторы
  1902 -1960
  

• 15 слайд

  Процессы в ядерном реакторе
  

• 16 слайд

  Основные элементы
  ядерного реактора:
  ядерное горючее (U235, Pu239, U238…), урановые стержни опускают ст. трубы
  замедлитель
  теплоноситель для вывода энергии, образующейся при работе реактора (Н2О, ж. Na)
  кадмиевые стержни (для регулирования скорости реакции)
  аварийные стержни
  защитная оболочка - бетон
  

• 17 слайд

• 18 слайд

  Управление реактором осуществляется при помощи стержней, содержащих кадмий или бор.
  
  
  При выдвинутых из активной зоны реактора стержнях k>1.
  При полностью вдвинутых стержнях k<1.
  Вдвигая стержни внутрь активной зоны, можно в любой момент времени приостановить развитие цепной реакции.
  

• 19 слайд

  
  
  на быстрых нейтронах
  на медленных нейтронах
  Реакторы
  деление ядер урана-235 происходит под действием медленных нейтронов.
  Вторичные нейтроны, образующиеся в результате реакции деления, являются быстрыми. Для того чтобы их последующее взаимодействие с ядрами урана-235 в цепной реакции было наиболее эффективно, их замедляют, вводя в активную зону замедлитель — вещество, уменьшающее кинетическую энергию нейтронов.
  Работают на естественном уране.
  Реакцию можно поддерживать лишь в обогащенной смеси, содержащей не менее 15% изотопа урана.
  Преимущество: при их работе образуется значительное количество плутония, который затем можно использовать в качестве ядерного топлива.
  

• 20 слайд

  235U – 0,7 %
  238U – 99,3 %
  1 реактор - размножитель
  1956 г. в г. Обнинске
  (США – 1962 г.)
  Реакторы на быстрых - Белорусская АЭС
  

• 21 слайд

  Критическая масса – наименьшая масса делящегося вещества, при которой может протекать цепная ядерная реакция.
  Rш = 9 см.
  250г = mкр , если применять
  замедлители из бериллия (оболочку)
  

• 22 слайд

  Использование ядерных реакторов
  В зависимости от назначения ядерные реакторы бывают энергетические, конверторы и размножители, исследовательские и многоцелевые, транспортные и промышленные.
  

• 23 слайд

  Ядерный оружейный комплекс
  Атомный ледокольный флот
  Мощность, тыс. л. с.: 75
  

• 24 слайд

  Термоядерные реакции
  Термоядерная реакция – это реакция слияния легких ядер при очень высоких to, при которой выделяется большое количество энергии.
  При слиянии легких ядер на 1 нуклон выделяется энергии в 3,5 раза больше, чем при делении урана
  

• 25 слайд

  Необходимо: сблизить ядра на расстояние 10-12см. Этому препятствуют «Fкул», они могут быть преодолены при большой кинетической энергии.
  - Примеры термоядерных
  реакций
  - Способы управления термоядерными реакциями
  Д
  Т
  Д – в морской воде
  Т – искусственно в ядерном реакторе
  

• 26 слайд

• 27 слайд

  Экономически выгодная реакция. Идет при высокой t° (сотни млн. градусов), при большой плотности вещества (t° может быть достигнута путем создания а плазме мощных электронных разрядов).
  Проблема: трудно удержать плазму
  

• 28 слайд

  Тороидальная
  камера с
  магнитными
  катушками
  Плазма – ионизированный газ
  Газ Плазма
  

• 29 слайд

  Установка «Токамак-15» (Т-15) принадлежит к третьему поколению токамаков. Она создана для получения и исследования термоядерной плазмы и решения некоторых инженерных задач, непосредственно связанных с созданием термоядерных реакторов.
  

• 30 слайд

  Т-15 отличается от самой крупной в нашей стране действующей установки
  Т-10 существенно большим объемом плазмы, наличием мощных систем дополнительного нагрева плазмы и обмотки тороидального поля из сверхпроводящих материалов, системой автоматического управления равновесием плазменного шнура и комплексом автоматизации эксперимента на основе широкого использования вычислительной техники.