УРАВНЕНИЕ ЦЕПНОЙ РЕАКЦИИ. КЛАССИФИКАЦИЯ НЕЙРОНОВ
Уравнение цепной реакции:
где K – количество вторичных нейтронов (2-3); q – тепловая энергия
Цепная ядерная реакция заключается в том, что под воздействием нейтронов ядра атома урана распадаются на более лёгкие ядра, называемые осколки деления. При этом образуются вторичные нейтроны и выделяется тепловая энергия. Вторичные нейтроны вновь воздействуя на ядра урана приводят к их делению с образованием новых нейтронов и выделению энергии. Процесс повторяется, развивается лавинообразно и может привести к ядерному взрыву.
Однако такое представление ядерной реакции является идеализированным, т.к. в результате захвата нейтронов примесями и вылета нейтронов из активной области ядерная реакция может затухать.
Для характеристики процессов, протекающих в ядерной реакции, вводится понятие коэффициент размножения K, который равен отношению количества нейтронов в данный момент времени к количеству нейтронов в предыдущий момент времени.
|
|
К > 1 Ядерная реакция нарастает и может привести к взрыву
К < 1 Ядерная реакция затухает
К = 1 Ядерная реакция протекает стабильно
Классификация нейтронов в зависимости от величины их энергии:
УСЛОВИЯ ПРОТЕКАНИЯ ЯДЕРНОЙ РЕАКЦИИ:
1) Уран должен быть очищен от примесей и продуктов распада;
2) При цепной реакции на быстрых нейтронах необходимо обогащение естественного урана, где его концентрация составляет 0,7% до концентрации 15%.
3) При цепной реакции на тепловых нейтронах необходимо избежать резонансного захвата нейтроном ураном-238. Для этого используются замедлители, изготовленные из графита.
4) Система ядерного топлива и замедлитель должна быть чередующаяся, т.е. гетерогенная.
5) Система должна быть сферической;
6) Для осуществления ядерной реакции должно быть достаточным количество ядерного топлива. Минимальное значение ядерного топлива, при котором еще протекает ядерная реакция, называется критическая масса.