93. Управляемая ядерная реакция. Ядерный реактор.

Цепная ядерная реакция может быть управляемой и неуправляемой (ядерный взрыв). Для управления цепной реакцией нужно очень строго контролировать процесс размножения нейтронов. Если коэффициент k=1, то количество нейтронов постоянно будет неизменным.

Если коэффициент размножения нейтронов будет меньше единицы, то реакция затухнет. Устройство, в котором можно контролировать размножение нейтронов называется ядерным реактором. В ходе реакции освобождается тепловая энергия, которую можно использовать для получения электричества. Ядерный реактор имеет пять основных составных частей: 1) активная зона. Содержит ядерное горючее, которое находится в твэлах - тепловыделяющих элементах. Именно здесь идет цепная реакция. В качестве топлива обычно используется три вида радиоактивных изотопов: два вида урана и плутоний. 2) Замедлитель быстрых нейтронов (графит, тяжелая вода и др. ). Это нужно для того, чтобы замедлить нейтрон, потому что для быстрых нейтронов очень мала вероятность взаимодействия с ядром урана или плутония. 3)Система охлаждения – теплоноситель (для отвода тепла). С его помощью тепло, выделившееся в результате реакции, уводится от места прохождения реакции. Например, вода закипает и пар вращает турбины. 4)Система регулирования (для обеспечения возможности управления реакцией. Здесь используется кадмий, бор. Это т. н. поглотители – вещества, поглощающие нейтроны. Если стержни с поглотителями ввести в активную зону, то коэффициент размножения нейтронов уменьшится. И наоборот, выведение стержней из активной зоны увеличивает коэффициент размножения. Этим и достигается управление реакцией. 5)Система безопасности – оболочка из бетона и железа для защиты окружающей среды от излучения. Преимущества ядерных электростанций: 1)Много энергии. 2)Отсутствие заражения окружающей среды продуктами сгорания органического топлива. Минусы АЭС:1)Нарушение теплового баланса в окрестностях АЭС. 2) Радиоактивные отходы 3) Радиоактивное загрязнение местности 4)Опасность экологических катастроф.

<< | >>

↑

Источник: Физика. Ответы на вопросы экзамена. 2017

Еще по теме 93. Управляемая ядерная реакция. Ядерный реактор.:

- Астрономия и астрофизика - История физики - Квантовая физика - Механика - Общая физика - Оптика - Термодинамика, молекулярная и статистическая физика - Физика плазмы - Электричество и магнетизм -