Реакция деления ядер. Жизненный цикл нейтронов
Способы получения энергии. Способы организации реакции горения, цепные реакции. Общие сведения о ядерных реакциях взаимодействия нейтронов с ядрами. Реакция радиационного захвата и реакция рассеяния. Возможность цепной реакции. Жизненный цикл нейтронов.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.04.2003 |
| Размер файла | 20,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
9
?????????? ?????????-??????????
????????
??????? ? 33
?????????????? ?????? ?????????? ?????????
“??????? ??????? ????. ????????? ???? ?????????”
??????
1996 1. ?????? ??????? ??????????
1.1 ??????? ????????? ???????
? ???? ?????, ? ?????? ????? ?????????? ??????????? ???????????? ? ???????. ?? ????????? ???????????? ?????????? ??????? ????????????? ???????? 30% ???????????????? ?????? ????????. ?????????? ????????, ??? ?????? ????? ??????? ? ??????? ? ???????????? ? ??????? ?????????? ??????? ?? ????????. ??????? ??????? ????????? ??????? ???????????? ????? ??????? ??????? ?? ????????? ( ??????? ????? ) ? ????????? ????? ( ??????? ?????????????? ???????? ???). ????????? ??????? ?????? ???????????? ? ????????????, ??????? ?? ????? ????????????.
???? ?? ???????? ? ????, ??? ?????????? ????? ???????? ????????, ??????? ???????? ? ????? ????? ??? ? ?????????????? ???????? ????????? ???????. ???????, ???????? ??????? ????? ???? ??? ??????? ????????????? ???????????? ?????????? ???????. ????? ???????????? ???????? ??????? ????????? ? ????????? ? ???????? E1 ? ?????????? ?????? ????????? ????????? ???? ?????? ? ???????? E2 ( E1 > E2 ). ? ???????? ???? ??????????? ???????? ?? ?????? ?????????, ?? ??? ???????????? ????????????? ??????????????? ???????, ?? ???? ?????????? ???????????? ?????????????? ????????? ? ???????? E' ( E' > E1 ). ????? ??????? ??????? ???????? ??????? ?????? ???? ??????????? ????????? ??????? ????????????.
1.2 ??????? ??????????? ??????? ???????, ?????? ???????
?????????? ??? ??????? ??????????? ??????? ??????? ???????. ?????? - ????????????? ???????????? ??????? ???????????? ?????? ( ???????????? ??????? ). ?????? ?????? ??????? ? ????????????? ??????? ????? ???????????????? ??????. ??? ??????????? ????? ??????? ????? ?????????? ? ??????? ???????? ???????.
?????????? ??????? ?????????? ???????? ????? ???????? ??????????? ???? ??? ???????????????????? ?????? ???????. ?????? ??????? ???????? ????????? ?????? ????????? - ??? ??????? ???????????? ??? ?????????? ???????, ? ? ?????????? ?? ?????? ?????????? ????????? ???????? ???????.
??? ??????? ???????????? ????????? ??????? ???????? ????? ??????? ???????, ????????? ?? ?? ????? ?????????????? ?????? ? ????? ???????????????? ?????????? ? ???????? ??????. ????? ????????? ??????? ??????? ???? ???? ???????? ????????? ?????? ???????. ??? ??????? ??????? ??????? ????, ??????? ????? ???????????? ????????? ? ???? ? ??????? 2,5 ?? ??? ??????? ????????? ?????????. ???????? ????????? ???????????? ????? ?? ??????????? ?????? ???????, ? ????????? ?????? ????????? ???????. ?????? ?????? ?????? ??????? ??????? ???????? ??? ????, ??? ?? ???????? ?? ??????? ?? ??????????? ?????, ??? ???????? ?? ??????? ????????????? ????? ?????????? ? ???????? ????????????.
2. ?????????????? ????????? ? ??????? ?????????, ??????? ??????? ????.
2.1. ????? ???????? ? ??????? ???????? ?????????????? ????????? ? ??????
? ????? ? ????????????? ?????????? ????????, ????? ???????? ??????? ????? ????????????? ??????? ???????. ??????????, ??????????????? ??? ??????????? ? ??????????? ?????? ??????? ??????? ???? ? ????? ????????? ??????? ?????????? ??????? ?????????????? ?????????.
? ?????? ?????? ???????? ???????? ????? ???????? ?????????????? ????????? ? ??????? ?????????, ???????? ??????? ?? ??????? ???????? - ??????? ??????? ????, ??????? ????????????? ??????? (??????????) ? ??????? ?????????.
??????? (fission)
n A ?????????? (capture)
????????? (scattaring)
??????? ??????? ??????????? ??????? ????????? ????????, ??????? ????? ???????? ???? ? ??????????? ?????????? ??? ??? ???? ?? ???. ????? ??????????? ??????? ???? ??????? ???????? ??????????? (????????????????) ???????.
2.2. ??????????? ??????? ??????? ???????
?????????? ?????? ?????????, ?????????? N? ????, ?? ??????? ?????? ????? ????????? ?? ????????? v ? ????????????? n.
?????? ?????????? ??????? ???? ??? ????? ????.
????? ?????????? ??????? ????? R, ?????
R = N? (1)
= n v - ????????? ?????? ?????????, - ???????????????? ??????? ??????????????. ?????????? ? ?????? ( 1 ? = 10-24 ??2 ).
????? ???????? ????????? (1 ) ??? ???? ???????? ??????? ???????:
Rf = N? f - ??????? ???????
Rc = N? c - ??????? ????????????? ???????
Rs = N? s - ??????? ?????????
total = f + c+ s
?????? ??????, ???????????????? ??????? ?????????????? ???? ??????? ??????? ?? ????????? ????? ???? ? ?? ??????? ????????. ??? ???? ??? ??????????? (E?) ???????????? ???, ? ????? ??????? ??????????? ??????? ???????? E? . ? ???????????? ? ???? ??????? ?????? ??????? ??????? ?? ??? ?????: ??????? ???????? ?????????, ??? E < 0,625 ??; ??????? ????????????? ????????? ??? ??????????? ???????, ??? 0,625 ?? < E < 0.1 ???; ??????? ??????? ?????????, ??? E > 0.1 ???;
2.3 ??????? ????????????? ??????? ? ??????? ?????????
?????????? ??????? ??? ?????? ???? ??????? ??????? - ??????? (??????????) ? ????????? , ? ????? ???????? ? ?????????? ???????? ???????? - ??????? ??????? ????, ??????? ?????????? ??? ??????????? ?????? ???????.
2.3.1 ??????? ?????????
?????????? ??? ???? ??????? ?????????: ??????? ??????????????, ??? ??????? ????????? ???????????? ??????? ????????????????? ???????? ? ???? ?? ???????? ????? ??????? ? ????????? ??????????????, ??? ??????? ????? ???????????? ??????? ???? ?? ??????????? ????????? ???? ? ????? ??????????? ? ???? -??????.
E0 A E1
n A
n E2
n
n A A+1
A
????? ????????, ??? ??????? ?????????? ????????? ?????????? ???? ??? ???????????? ????????? ??????? ???????? (E??? 0,1 ???), ? ?? ????? ??? ??????? ???????? ????????? ???????? ??????.
???????? ??????? ????????? ? ??????? ?????????? ?????? ???????????, ????????? ?????? ?? ??? ???????? ??????? ?????????? ????????? ? ????????. ? ???????? ???????-???????????? ?????? ?????????? ??????? ? ?????? ????, ??????.
2.3.2 ??????? ?????????? (???????)
?????? ??????? ?????? ?????? ???? ? ?????? ????????, ????????? ??? ???????? ????????????? ?? ????????? ? ??????? ???????.
n A A+1
A+1
? ?????????? ??????? ???????? ?? ?????? ???????. c ??????? ?? ??????? ???????? ? ?? ????????? ????? A. ? ??????? ???????? ????????? ??????? ??????????? ?????? c(E) ??????? ??????????????? ???????? ???????? v (??? ??????????? ????? ?? E). ??? ?????????? ??????? ???????? ?????????? ??????????? ???????, ? ??????? c ????? ????????? ?????????? ? ?????????.
2.4 ??????? ??????? ????
?????? ??????? ???????? ?????????? ??? ??. ?????????? ??? ??????? ????? ??????????? ???:
2.4.1 ????? ????? ??????? ???????
n
A1 ???
n A A+1 ???
n n A2 ???
n
??? ????????? ???????? ???? ???????? ???????? ??????? ?? ??? ????? (???????) ????????? ???? ??????? ?????? (??? ????? ???????????? ?????????) ?????? ? 95/140. ???????, ??????? ??????? ?????????? - ??? ??????? ???????. ????????? ?? ??? ??????? ????????? ??????????: U235, Pu239, Pu241 (? ??????? ??????????? ?????? U235, ?????????? ???????? ? ???????????? U238 ?????????? 0.714%). ?????? ???????, ????????, ???????????? ????, ??????? ?????? ???????? ??????????. ?????? ??????, ??????? ?? ????????? ?? ??????? ?????, ????????? ?????????? ????? ????????? ??????? ?? ????????? ???????.
2.4.2 ?????????????? ?????? ??????? ???????
?????????? ?????????????? ?????? ??????? ???????.
????? E??? = 0.025 ?? - ??????? ??????? ????????? ???????? ??? 200 ?. ????? E?????= 200 ???.
|
??????? ??????? |
??? ?????????? ??????? |
E, ??? |
|
|
???????????? ??????? ???????? |
????? |
167 |
|
|
???????????? ??????? |
????? |
6 |
|
|
???????????? ??????? n |
????? |
5 |
|
|
???????????? ??????? |
????? |
8 |
|
|
???????????? ??????? |
??????? ???????? |
12 |
2.4.3 ??????? ???????.
???. 2 ???. 3
???. 1
??????????? f(E) ????? ?????????? ??????? ???, ????????? ?? ?????? E-1/2 ????????????? ????? ??????????. ???? ?? ???????? ???? ??????????? ?????????? ???????? f(E) = E-1/2, ?? ?????? ??????????? f(E) = f E1/2 ??? U235 ? ??????? ???????? ?????????, ???????????? ?? ???. 1 ???? ??? ??????, ???????????? ??? ???????. ?????? ?? ???????? ??? ??????????? ????? ??????????? ?? ???. 1 ???, ? ?????????? ? ????? E = 0,3 ??.
?? ???. 2 ????????? ??????????? ??????????? f ? total ?? E ? ?????? ????? ??????? ???? ???????? ???????? ? ????????? ??????????. ?? ???. 3 ????????? ??????????? ??????? ??????? ??? U238, ?? ??????? ?????, ??? ??????? ????? ???? ???????? ?????? ???????? ?????????? (E??? > 1). ??????? ??????? ???? ?????????? ????????? ??????? ????? ?????????? ?? ??????????? ????????.
2.4.4 ??????????? ?????????
??? ????? ?? ??????????? ???? ?????, ??? ??????? ??????? ????? ????? ???? ????? ?????????? -??????, -??????? ???????, -?????? ???????, ???????? ??????? ? ????????. ? ????? ?????? ?????? ??????? ??????? ???????? ?????? ???????? ??????????? ?????????. ??????? ????? ??????????? ? ?????????? ??????? ??????? ????????? ?????????? f . ??? ???????? ??????? ?? ????????? ????? ?????????? ???? ? ??????? ?????????????????? ? ??? ????????. ?????????????? ???????? ???????? ????????? ???????? (?????? ?? 0,5 ?? 15 ???), ??? ??????????????? ???????? ????????? ???????. ??? U235 ??????? ???????? ??????? ????????? ??????? ????? 1.93 ???.
? ???????? ??????? ??????? ????? ?????????? ??? ???? ?????????????? ??????????? ?????? ??????? (?? ??????? ????????? ????????????? ???????), ??? ? ????, ??????????? ??????????????? ??????????? ?? ?? ??? (???? ??? ???????? ??????? ???????? ????????????? ???????).
2.4.5 ????????????? ????????
?????????? ???????????? ??????? ???????, ?????? ?? ????????? ? ????? ?????? ??????? ??? ????????????? ????????. ?? ????????, ??????? ?????????? ?? ??????????????? ??? ??????? ??????? ???????? (?????????? ????????), ? ? ?????????? ??????? ???????? ?????????? ?????????????? ??????????. ?????????????? ????????????? ????????? ??????? ?? ??????? ????????. ?????? ????????????? ???????? ????? ?? 6 ????? ?? ????????? ??????????: T - ??????? ????? ????? ????????, i - ???? ????????????? ????????? ????? ???? ????????? ???????, i/ - ????????????? ???? ????????????? ????????? ?????? ??????, E - ???????????? ??????? ????????????? ?????????.
? ????????? ??????? ????????? ?????????????? ????????????? ????????? ??? ??????? U235
|
? ?????? |
T, ???. |
i |
i/ , % |
E, ??? |
|
|
1 |
80.0 |
0.21 |
3.3 |
0.25 |
|
|
2 |
32.8 |
1.40 |
21.9 |
0.56 |
|
|
3 |
9.0 |
1.26 |
19.6 |
0.43 |
|
|
4 |
3.3 |
2.52 |
39.5 |
0.62 |
|
|
5 |
0.88 |
0.74 |
11.5 |
0.42 |
|
|
6 |
0.33 |
0.27 |
4.2 |
- |
? ?????:
N??? / (N??? + N???) = = 0.0065; T??? 13 ???.; T??? 0.001 ???.
?? ???? ?? ???????? ???????????? ??????? ??????? ???? ? ???????? ? ???????? ?????? ??????? ??????? ? ?????????? ????? ?????????.
3. ????????? ???? ?????????
3.1 ??????????? ?????? ???????
? ?????????? ??????? ???? ?????????? ? ??????? 2.5 ????????. ??????? ????? ???????????? ?????? ??????? ???????, ??? ??????? ????? ????????, ? ???? ??????? ?????????? ??????? ??????? ???? ???????. ?????? ?????? ??????? ??????? ?????? ???????????? ????????????? ??????? ????????????? ??????? ? ?????? ????????? ?? ???????? ???? ????????. ? ?????? ?? ?????? ?????? ?????????????, ??????????????? ????????? ? ???????????, ??????? ??????????? ?????? ?????????.
????? ??????? ?? ???????? ? ????????????? ???????? ????, ??? ????? ???????? ???????? ?????? ??????? ??????? ? ?? ?? ???????? ????????? (?????? ????? ???????? ?????? ??????????? ??? ?????????????? ?????). ????? ????????, ??? ?? ????? ????????????? ????????, ???????????? ???????????? U238, ??????????? U235. ????? ???? ??? ???????? ????? ???????, ??? ???????? ???? ???????? - ??????????? ? ??????????.
3.2 ???????? ?????????????? ?????? ???????
?????????? ???????????, ??????????????? ?????????? ?????? ??????? ???????.
3.2.1 ??????????? ??????????? ?? ??????? ?????????
????? ? ????? ???? N ??????? ?????????, ??? ????? ????????????????? ? ?????? ?????, ? ??? ????? ? ? ?????? U238, ?? ?? ??? ??????? ????? ??????? ???? ?????? ??????? (1 ???) ????? ???????? ??????? ????? ? ??????????? ????? ??????? ?????????. ??? ???? ?? ??????? ????? ?????? ?????? ???????.
??????????? ??????????? ?? ??????? ????????? - ????? ????????? ??????? ??? ????? ??????? U238 ?? ???? ??????? ??????? (??????????? ? ?????????? ??????? ???? U235).
Подобные документы
Основы ядерной энергетики. Способы получения энергии. Способы организации реакции горения, цепные реакции. Взаимодействие нейтронов с ядерным веществом, реакция деления ядер. Жизненный цикл нейтронов.
курсовая работа [20,6 K], добавлен 09.04.2003Деление тяжелых ядер. Реакция деления ядра урана-235. Развитие цепной реакции деления ядер урана. Коэффициент размножения нейтронов. Способы уменьшения потери нейтронов. Управляемая ядерная реакция. Главные условия протекания термоядерной реакции.
презентация [459,5 K], добавлен 25.05.2014Изменение атомных ядер при взаимодействии их с элементарными частицами. Механизм протекания ядерной реакции. Коэффициент размножения нейтронов. Масса урана, отражающая оболочка и содержание примесей. Замедлители нейтронов, ускорители элементарных частиц.
доклад [18,8 K], добавлен 20.09.2011Сущность цепной ядерной реакции. Распределение энергии деления ядра урана между различными продуктами деления. Виды и химический состав ядерного топлива. Массовые числа протона и нейтрона. Механизм цепной реакции деления ядер под действием нейтронов.
реферат [34,4 K], добавлен 30.01.2012Энергия связи атомного ядра, необходимая для полного расщепления ядра на отдельные нуклоны. Условия, необходимые для ядерной реакции. Классификация ядерных реакций. Определение коэффициента размножения нейтронов. Ядерное оружие, его поражающие свойства.
презентация [2,2 M], добавлен 29.11.2015Особенности осуществления ядерных реакций, их сопровождение энергетическими превращениями. Термоядерные реакции в природных условиях. Строение ядерного реактора. Цепные ядерные реакции, схема их развития. Способы и области применения ядерных реакций.
презентация [774,1 K], добавлен 12.12.2014ООбщие характеристики и классификация нейтронов, механизмы их взаимодействия с веществом: упругое и неупругое рассеяние; ядерные реакции с образованием протона, альфа-частицы. Процесс замедления нейтронов, диффузное отражение; нейтронные волны в средах.
реферат [107,9 K], добавлен 08.03.2012Энергия связи и состав атомного ядра. Особенности цепной ядерной реакции. Основы термоядерного синтеза. Ядерный реактор как установка, в которой осуществляется управляемая цепная реакция деления тяжелых ядер. Применение этого рода энергии. Определения.
презентация [3,8 M], добавлен 22.12.2013Первые ядерные реакторы, их принцип работы как устройств, в которых осуществляется управляемая реакция деления ядер. Использование в ядерных реакторах, работающих на естественном уране, замедлителей нейтронов для повышения коэффициентов их деления.
презентация [627,4 K], добавлен 26.02.2014Законы сохранения и энергетические соотношения в ядерных реакциях. Определение порога реакции в нерелятивистском и релятивистском приближениях. Механизмы протекания и основные типы ядерных реакций. Концепция образования составного ядра нейтроном.
контрольная работа [948,5 K], добавлен 08.09.2015
