Родился в г.Вюртемберге в Германии.
Физик-теоретик, пацифист.
Один из основателей современной теоретической физики, лауреат Нобелевской
премии по физике 1921 года (˝за объяснение явления фотоэффекта˝).
Скончался великий
учёный в городе
Принстоне (США),
а его пепел по
завещанию был
развеян по ветру.
Альберт Эйнштейн
1879-1955
+
работа по преодолению
действия ядерных сил
энергия ядра
Zmpс 2 + Nmnс 2
энергия
Z протонов
энергия
N нейтронов
Mяс 2 + Wсв
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Wсв =
(Zmpс 2 + Nmnс 2) –
Wсв =
(Zmp + Nmn – Mя ) с 2
Mяс 2
дефект массы = Δm
Z + N = А – число нуклонов
– удельная энергия
связи ядра
Wсв
А
Удельная энергия связи –
энергия (средняя),
необходимая для
отделения от ядра
одного нуклона
Энергия, необходимая на разделение (на нуклоны)
ядра с количеством нуклонов = 200:
̶ 200нуклон ∙ 7,5МэВ/нуклон
затрачено
Энергия, выделяющаяся при возникновении двух
ядер с количеством нуклонов = 100:
+ 2∙100нуклон ∙ 8,5МэВ/нуклон
выделяется
Энергетический выход реакции
для одного ядра:
+ 200 МэВ
Энергетический выход реакции
в расчёте на 1 нуклон:
+ 1 МэВ/нуклон
Для возникновения такого распада
(на «осколки») используют нейтроны:
нейтрон (посторонний)
нейтрон
нейтрон
нейтрон
нейтрон
нейтрон
нейтрон
нейтрон
нейтрон
нейтрон
нейтрон
нейтрон
нейтрон
̶ цепная реакция
к – коэффициент размножения
нейтронов
к =
количество нейтронов последующего поколения
количество нейтронов предыдущего поколения
к < 1 – ʺзатухающаяʺ реакция
к > 1 – ʺразвивающаяся цепнаяʺ
реакция
к = 1 – ʺсамоподдерживающаясяʺ
реакция
Спонтанное деление ядер урана было открыто
русскими физиками
Флёровым и Петржаком в 1940 году.
Петржак
Константин Антонович
1907-1998
Флёров
Георгий Николаевич
1913-1990
Ядерное топливо
В природной руде: 238U – 99,3%
235U – 0,7%
— реакция не развивается.
Для поддержания ядерной реакции необходимо
15% 235U .
В настоящее время ценность имеют только те вещества, которые могут делиться под действием on любых энергий: 235U ,
233U ,
239Pu .
238U – в основном, захватывает o n без деления
1
1
1
При делении
1кг
урана или плутония выделяется энергии
8,21·1013 Дж ,
что эквивалентно
энергии при сжигании
2500 тонн
нефти.
Минимальная масса чистого U-235, в которой цепная реакция будет самоподдерживающейся:
≈ 50 кг
(около 17-18 см в диаметре)
При меньшей массе реакция продолжаться не будет (нейтроны вылетают за пределы образца без столкновения),
поэтому ядерное топливо хранят
в небольших кусках
(при их сближении – взрыв).
Основные элементы ядерного реактора:
Ядерное горючее
(U-235, Pu-239, U-238 и др.)
Замедлители нейтронов
(обычная вода,
тяжёлая вода, графит)
3) Теплоноситель для вывода
энергии, образовавшейся
в результате реакции
(вода, жидкий Na и др.)
4) Устройство для регулировки скорости протекания реакции (стержни из бора или кадмия – поглощают нейтроны)
5) Наружная оболочка для задержания γ-излучения и нейтронов (железобетон)
Термоядерная реакция
̶ реакция, при которой происходит синтез ядер, содержащих большее количество нуклонов, из ядер с меньшим количеством нуклонов:
1H + 1H = 2 He + 0 n
2
3
4
1
1/7000 молекул воды – тяжёлая вода
(добыча этой воды дешевле добычи нефти и запасы огромны)
3 Li + 0 n = 2 He + 1 H
6
1
4
3
t o!
= 10 7 - 10 9 oC
̶ условие протекания
термоядерной реакции
Энергетический выход реакции
в расчёте на 1 нуклон:
+ 3,5 МэВ/нуклон
t o!
На 2006 год:
Россия – 30 реакторов
Франция – 54 реактора
Япония – 64 реактора
США – 104 реактора
Италия – в 1987 году закрыты все АЭС
Германия – к 2022 году планируется отказ от АЭС
АЭС (в Германии) Неккарвестхайм — по плану будет закрыта
последней.
Атомная энергетика существует на сегодняшний день в 31 стране мира
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.