Главная » Все файлы » Просмотр файлов из архивов » Файлы формата DJVU » Д.В. Сивухин - Общий курс физики. Том 5. Атомная и ядерная физика

Д.В. Сивухин - Общий курс физики. Том 5. Атомная и ядерная физика, страница 164

DJVU-файл Д.В. Сивухин - Общий курс физики. Том 5. Атомная и ядерная физика, страница 164 Атомная физика (2640): Книга - 5 семестрД.В. Сивухин - Общий курс физики. Том 5. Атомная и ядерная физика: Атомная физика - DJVU, страница 164 (2640) - СтудИзба2019-05-09СтудИзба

Описание файла

DJVU-файл из архива "Д.В. Сивухин - Общий курс физики. Том 5. Атомная и ядерная физика", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "атомная физика" из 5 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. .

Просмотр DJVU-файла онлайн

Распознанный текст из DJVU-файла, 164 - страница

Допустим, что !е = 1 + Д = 1.,0064. Тогда 1е„= 1. Это значит, что процесс размножения на мгновенных нейтронах стационарсн. Размножение нейтронов будет происходить только из-за появления гапагдывающих нейтронов, т.е. периодически повторяться через промежуток времени Т, причем каждый раз число нейтронов будет возрастать в й 1,0064 раза. Число нейтронов через время 10Т увеличится в аш — 1.,066 раза. Средний период полураспада осколков деления., порождающих запаздывающие нейтроны, как легко вычислить, используя табл. 15, равен примерно 9 с.

Поэтому среднее время жизни одного поколения нейтронов будет Т = 9~!и 2 = 13 с. Таким образом, количество нейтронов через 13 с увеличится только в 1,0064 раза, а через 130 с — в 1,066 раз. Еще медленнее увеличение количества нейтронов будет происходить, когда 1 < й < 1,0064. Столь медленное размножение нейтронов существенно упрощает процесс управления работой реактора. Катастрофическое увеличение числа нейтронов наступит лишь тогда, когда й заметно начнет превьппать 1,0064, так как в этом случае размножение будет идти уже на мгновенных нейтронах. (Конечно, в случае реальных реакторов на значение !е = 1,0064 надо смотреть как на грубо ориентировочное, так как оно получено для сильно упрощенной модели, предполагавшей, что имеется только один вид запаздывающих нейтронов, вызывающих деление ядер через строго постоянный промежуток времени Т.

з 95) Цепная реакция и ядерные реакторы 645 Регулирование цепной реакции в ядерном реакторе на тепловых нейтронах обычно осуществляется дистанционно с пульта управления путем передвижения в активной зоне вертикальных регулирующих стержней. Такие стержни изготовляются из кадмия, карбида бора и других веществ, сильно поглощающих нейтроны. Поглощение нейтронов происходит в основном на изотопах кадмия мзС41 и бора шВ.

Сечения поглощения тепловых нейтронов на них равны соответственно 2.104 и 4 104 бари. При увеличении глубины погружения регулирующих стержней в активную зону число поглощаемых нейтронов увеличивается, вследствие чего цепная реакция ослабевает и даже может совсем затухнуть. Наоборот, при выдвижении регулирующих стержней из активной зоны поглощение нейтронов уменьшается, а цепная реакция усиливается.

Таким путем можно менять мощность реактора и поддерживать ее на требуемом уровне. Быстрые нейтроны сравнительно слабо поглощаются в регулирующих стержнях. Поэтому для регулирования реакторов малых размеров на быстрых нейтронах применяют приближение и удаление отражателя от активной зоны реактора. 6. В результате деления ядер в активной зоне выделяется энергия в виде тепла. Количество тепловой энергии, выделяющейся в единицу времени, называется аиощностью реактора.

"1ак как при каждом акте деления выделяется энергия около 200 МэВ = 3,2 . 10 м Дж, то мощности 1 МВт соответствует 10в: (3,2 10 ~~ ) = 3 10'е актов деления в секунду. Отвод тепла из активной зоны осуществляется теплоносителем, который в энергетическом реакторе должен с наименьшими потерями передать его в установку, вырабатывающую электроэнергию.

При не чрезмерно больших тепловых потоках в реакторах на тепловых нейтронах в качестве теплоносителя используются вода, водяной пар, воздух, азот, углекислый газ и т. д. В мощных реакторах, где активная зона прогревается до температуры 300 'С, использование воды затрудняется ее закипанием.

Для избежания закипания приходится сильно повышать давление в системе теплоотвода. В реакторах на быстрых нейтронах, где энерговыделение громадно (около 0,5 кВт на 1 смз), как правило, теплоносителем служит жидкий натрий, обладающий хорошими теплоотводящими свойствами. 7. При работе реактора мощностью 1 МВт из активной зоны исходит мощный поток нейтронов (свыше 10ш нейтронов на 1 см в секунду, а в импульсных реакторах с длительностью импульса 0,1 с, когда мгновенная мощность реактора составляет 10 МВт, плотность нейтронного потока достигает 10~а нейтронов на 1 см в секунду). Излучается также поток у-квантов примерно такой же мощности, возникающий при делении и 11-распадах радиоактивных ядер. Это примерно в 100 миллиардов раз превышает допустимую плотность по гока.

Защита должна сильно ослабить оба потока, чтобы они нс превышали приемлемую плотность потока. Наилучшими материалами для защиты от у-квантов являются материалы с большими атомными номерами Е. Для защиты от нейтронов, помимо хороших поглотителсй, нужны также эффективные замедлители, так как проникающая способность особенно велика для ) Гл. Х!Н Нейтроны и деление атомных ядер быстрых нейтронов. В качестве замедлителей используются легкие элементы, а в качестве поглотителей — бор и тяжелые элементы (кадмий, железо, свинец и др.) .

Должна быть предусмотрена защита и от довольно жестких вторичных 7-квантов, возникающих при радиационных захватах (и, 7) ядрами защиты. Хорошей и дешевой защитой как от нейтронов, так и от вторичных 7-квантов является бетон с железным заполнителем н соединениями бора. 8.

На рис.167 схематически представлен разрез части активной зоны гетерогенного ядерного реактора (! — замедлителеь 8 — отражатель, 3 — ТВЭЛ, 4 — канал охлаждения, 6 — регулирующие стержни, 6— защита) . Рис. 167 В качестве примера приведем некоторые данные об активной зоне гетерогенного ядерного реактора первой в мире атомной электростанции (АЭС), вступившей в строй в Обнинске в 1954 г. Активная зона реактора имеет форму цилиндра размерами 1,5 х 1,7 м. В графитовый замедлитель введено 128 ТВЭЛов, содержащих около 550 кг обогащенного до 5% урана.

Теплоносителем служит вода. Мощность электростанции составляет 5 МВт. Это — небольшая мощностей в мощных электростанциях количество ядерного топлива больше в сотни раз. 9. При работе ядерного реактора происходит накопление продуктов деления и образование трансурановых элементов, главным образом плутония. Накопление радиоактивных продуктов называется отравлением реактора, а накопление стабильных продуктов — ваиелаковыванием.

Отравление вызывается преимущественно изотовом ксенона шеХе, обладающим наибольшим сечением поглощения нейтронов (2,6 10ь бари). Основная часть изотопа 'зеХс образуется в результате 6-распада изотопа иода 'зе! (ТН з = 6,8 ч) . Изотоп еее Хе в свою очередь претерпевает 6-распад с периодом ТНз = 9,2 ч и превращается в практически стабильный изотоп цезия 'зеСв. Отравление и зашлаковывание з 95) Ценная реакция и ядерные реакторы приводят к уменьшению коэффициента размножения Й и, следовательно, к уменьшению тепловой мощности реактора.

Для увеличения срока действия ТВЭЛов, загружаемых в активную зону, регулирующие стержни сначала погружают глубоко. Затем по мере выгорания ядерного топлива их постепенно выдвигают. Замена ТВЭЛов, являющихся сильными излучателями, производится дистанционно. 10. По назначению и мощности различают следующие виды ядерных реакторов. 1) Экс~ер1 ментальные реакторы. Их мощность не превышает нескольких киловатт. Эти реакторы предназначены для изучения и измерения различных физических величин (и, и, е и т.

д.), знание которых необходимо для проектирования и эксплуатации других ядерных реакторов. 2) Исследовательские реакторы. Их мощность не превышает 100 МВт, а выделяющаяся энергия, как правило, не используется. Потоки нейтронов и ч-квантов, исходящие из активной зоны, используются для исследований в ядерной физике, физике твердого тела, радиационной химии, биологии, .для испытания магериалов в нейтронных потоках и т.д, Импульсные реакторы также относятся к исследовательским реак"горам.

3) Реакторы, предназначенные для получения навык деллщихся тра не уранов и радиоактивных изотопов. 4) Энергетические реакторы. Они используются для выработки электроэнергии, теплофикации, в силовых установках на кораблях, для опреснения морской воды и т.д. Тепловая мощность современных энергетических реакторов достигает 3 — 5 ГВт. Ядерные реакторы различаются также по виду ядерного топлива (естественный и обогащенный уран), по его химическому составу (металлический 11, ВОг, ВС и т.д.), по виду замедлителя (С, НзО, ОгО, Ве, ВеО, гидриды металлов., отсутствие замедлителя), по виду теплоносителя (НгО, газ, РаО, органические жидкости, расплавленные металлы).

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5140
Авторов
на СтудИзбе
442
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее