Занятие 2.2.8

итоговая работа по теме “Атомное ядро”

вариант i

1. Приведите пример реакции деления, дающей положительный энергетический выход.

2. Приведите пример реакции синтеза, идущей с выделением энергии.

3. Почему не взрываются вагоны с урановой рудой, хотя масса урана в них гораздо больше критической?

4. Ядерный реактор требуется заглушить за 10 часов. При этом его мощность уменьшается от значения 103МВт до 10 Вт. Рассчитайте, каким должно поддерживаться постоянное значение коэффициента размножения нейтронов, если среднее время, необходимое для замедления нейтрона какого-либо поколения, равно 0,1 с.

5. Достаточна ли кинетическая энергия ядер трития по 20 КэВ, чтобы преодолеть энергетический порог реакции синтеза? Считайте, что действие ядерных сил сравнимо с действием кулоновских сил на расстояния порядка 10-14м. Можно ли считать при такой энергии ядро трития релятивистской частицей?

6. Первая в мире промышленная АЭС расходовала в сутки 30 г урана-235 при КПД 16%. Какова полезная мощность этой АЭС? В одном акте деления выделяется в среднем 185 МэВ.

7. В ядерном реакторе половина “топлива” расходуется за N дней. Значит ли это, что масса урановых стержней за это врем уменьшится вдвое?

вариант ii

1. Приведите пример реакции деления, дающей положительный энергетический выход.

2. Приведите пример реакции синтеза, идущей с выделением энергии.

3. Для какого реактора - на медленных или на быстрых нейтронах - приходится в большей степени обогащать природный уран ураном-235? Почему?

4. Среднее время замедления нейтрона в реакторе равно примерно 0,2 с. Для запуска реактора требуется время t=5 часов. При каком постоянном значении коэффициента размножения нейтронов происходит запуск, если мощность реактора должна возрасти в 107 раз?

5. Рассчитайте, какую минимальную кинетическую энергию должны иметь ядра гелия-4, чтобы произошла реакция синтеза? Какой из формул для расчета импульса ядра следует пользоваться в данной ситуации: или

6. Сколько килограммов урана-235 приходилось бы расходовать ежесуточно на АЭС, если бы она имела ту же мощность, что и Красноярская ГЭС при КПД 30%? Мощность 12 агрегатов Красноярской ГЭС равна 6×109Вт. Средняя энергия одного распада примерно равна 200 МэВ.

7. По нефтепроводу закачивают вначале бензин, потом нефть. Предложите способ определения подхода нефти к месту хранения без открывания трубопровода.