Nüvə reaksiyaları: sadə və aydın. Nüvə reaksiyası
Əvvəlcə özümü xatırlamaq istərdim...
Və sonra səsyazma. Atomun potensialını bildiyimiz zaman və nanohole malik olduğumuz zaman, bizi enerji ilə təmin edən demək olar ki, əbədi hərəkət maşınına sahib ola bilərik.
hüceyrələrdə soyuq nüvə birləşməsi (G. N. Petrakoviç)
Müəllifin hüceyrə bioenerjisi haqqında dərc olunmuş fərziyyəsindən belə çıxır ki, hüceyrənin “elektrik stansiyalarında” – mitoxondrilərdə – təbiətdəki bütün sahələr arasında ən yüksək tezlik və ən qısa dalğa uzunluğu olan burulğan elektromaqnit sahəsi (EMF) yaranır. Belə sahələri ölçmək üçün alətlər hələ yaradılmayıb. Bu yaxınlarda ABŞ-da lazer texnologiyasından istifadə edərək, ilkin hesablamalara görə, canlı hüceyrənin mitoxondriyasında isə 1012 saniyə tezliyi ilə EMF yaratmaq və ölçmək mümkün olan qurğu yaradıldı. EMF ən azı 1028 s tezliyi ilə yaradılır.
Mitoxondriyada EMF-nin yaranması elektronun iki valentli dəmirdən üçvalentliyə “sıçraması” səbəbindən hemeslərdə (geri dəyişən valentlik Fe2+ Fe3+ ilə atom bağları ilə bir-birinə bağlanmış dörd dəmir atomu) baş verir. Yaranan EMF-də protonlar saxlanılır və sürətlənir - ağır müsbət yüklü elementar hissəciklər, elektronlar kimi, mitoxondriyada ionlaşması zamanı atom hidrogenindən əmələ gəlir.
Sitokromların hər bir heməsində əmələ gələn yüksək tezlikli EMF-lər koherentdir, ona görə də onlar qaçılmaz rezonans effekti ilə sinxronlaşaraq bir-biri ilə birləşdirilir (“birləşir”) yeni yaranan sahənin gərginliyini xeyli artırır.
Sinxronizasiya və əvəzolunmaz rezonans effekti ilə əlaqəli EMF-lərin əlavə edilməsi təkcə mitoxondriyada deyil, həm də hüceyrə məkanında - sitoplazmada və hüceyrələrdən və hətta bütün canlı orqanizmdən çox uzaqda baş verir və bütün hallarda protonlar saxlanılır və sürətlənir. onlar. Mitoxondriyadan sitoplazmaya "birləşməyə" yönəlmiş sahələrin enerjisi, protonları mitoxondriyadan hüceyrənin boşluğuna böyük sürətlə "atan" qüvvədir, halbuki onların hərəkəti bir istiqamətli olur - fərqli olaraq. Hüceyrədəki bütün digər ionların Brownian hərəkəti, hüceyrədəki digər ionların sürətindən minlərlə dəfə yüksək sürətlə.
Bəs hüceyrədəki protonlar Coulomb səddini aşmağı və atomların nüvələrinə necə nüfuz etməyi bacarır?
Belə çıxır ki, bütün məqam subyektdə yaranan EMF-nin təbiətində - onun tezliyində və dalğa uzunluğundadır. Heme - atom bağları ilə bir-birinə bağlanmış dörd dəmir atomu - tetraedr şəklində ("süd qutusu") dəmir atom şəbəkəsinin vahididir, onda yaranan EMF dalğa uzunluğu ən yaxın atomlar arasındakı məsafənin yarısına bərabərdir. dəmir atom şəbəkəsi - belə bir dalğa sərbəstdir, dalğa kılavuzunda olduğu kimi, metal da daxil olmaqla istənilən atom şəbəkəsindən keçəcək və yüksək tezlik enerjini lazımsız istehlakdan xilas edəcəkdir.. Bu halda, atomların nüvələrindəki Kulon müqavimətinin elektromaqnit qüvvələri ilə eyni təbiətə malik olan EMF, nüvədən bütün istiqamətlərə bərabər şəkildə yönəldilmiş bu qüvvələrin vektoriallığını, EMF-nin hərəkətinə doğru dəyişəcəkdir - altında. bu şəraitdə, bu sahədə sürətlənmiş protonlara hədəf atomların nüvələrinə sərbəst şəkildə nüfuz etmək imkanı verilir və artıq bu nüvələrin içərisində öz enerjisi ilə atomlar arasındakı qısa məsafəli cazibə qüvvələrinə təsir göstərir. nüvəni təşkil edən hissəciklər. Bu, protonların sayının artdığı və nüvədəki neytronların sayının azaldığı ?-parçalanma ola bilər - bununla da atom nömrəsi dəyişir, yəni yeni keyfiyyətlərə malik yeni kimyəvi element əldə edilir. Və bu nüvə birləşməsidir. Bu, neytronların sayının artdığı və nüvədəki protonların sayının azala biləcəyi bir?+ parçalanması ola bilər - və bu, kimyəvi elementin izotoplarının əmələ gəlməsi və ya hətta nüvə parçalanmasıdır.
Amma ən böyük enerji miqdarı ?-parçalanma zamanı ayrılır ki, bu zaman iki proton və iki neytron bir-birinə sıx bağlı olan ?-hissəciklər - helium atomlarının nüvələri böyük sürətlə nüvənin əsirliyindən atılır. İkiqat proton yükü olan bu müsbət yüklü hissəciklər daxil olan EMF-yə daxil olur və nüvədən uzaqlaşdırılır, eyni zamanda oradakı ilk yüksək sürətini itirmir, həm də orada sürətlənməyə davam edir.
"Soyuq termonüvə" ilə nüvə partlayışından fərqli olaraq, reaksiya zonasında heç bir kritik kütlə yığılmır, parçalanma və ya sintez dərhal dayana bilməz, radiasiya müşahidə edilmir, çünki EMF-dən kənarda olan ?-hissəciklər dərhal helium atomlarına, protonlar isə molekulyar hidrogenə çevrilir. , su və ya peroksid.
Eyni zamanda, orqanizm “soyuq termonüvə” və ona zərərli olan maddələri zərərsizləşdirərək digər kimyəvi elementlərdən ehtiyac duyduğu kimyəvi elementləri yaratmağa qadirdir.
“Soyuq termonüvə reaksiyasının” baş verdiyi zonada protonların hədəf atomların nüvələri ilə qarşılıqlı təsirini əks etdirən holoqramlar da əmələ gəlir, nəticədə bu holoqramlar EMF tərəfindən təhrif olunmadan noosferə keçir və enerjinin əsasına çevrilir; noosferin informasiya sahəsi.
İnsan ixtiyari olaraq canlı orqanizmdə rolunu pyezokristal molekulların oynadığı elektromaqnit linzaların köməyi ilə heyrətamiz hadisələri nümayiş etdirərək protonların və xüsusən də ?-hissəciklərin enerjisini güclü şüalara yönəltməyə qadirdir: qaldırma və səth boyunca inanılmaz çəkilər hərəkət etdirmək, isti daşlar və kömürlər üzərində gəzmək, levitasiya və daha çox, eyni dərəcədə təsir edici.
Petrakoviç G.N. Sirrsiz biosahə: hüceyrə bioenerji nəzəriyyəsinin tənqidi təhlili və müəllifin fərziyyəsi // Rus düşüncəsi, 1992. -N2.- S.66-71.
Petrakoviç G.N. Canlı hüceyrədə nüvə reaksiyaları: əvvəllər dərc edilənlərə əlavə olaraq hüceyrənin bioenergetikası haqqında yeni fikirlər // Rus düşüncəsi, 1993.-N3-12.-S.66-73.
Nefedov E.İ., Protopopov A.A., Sementsov A.N., Yaşin A.A. Fiziki sahələrin canlı maddə ilə qarşılıqlı əlaqəsi. -T ula, 1995. -180-ci illər.
Petrakoviç G.N. Canlı orqanizmdə bioenerji sahələri və molekullar-pyezokristallar // Yeni tibbi texnologiyalar bülleteni, 1994. - T.1. -N2. -Səh.29-31.
Yer üzündə ilk nüvə reaksiyası təxminən iki milyard il əvvəl Afrikada baş verdi. Alimlər təklif edirlər ki, o zaman geoloji proseslər zamanı 150 min il ərzində hər üç saatdan bir pulsasiya edən 100 kilovat gücündə bir növ nüvə qurğusu yaradıldı.
Bu təbii nüvə reaktorlarının mövcudluğunun izləri 1972-ci ildə Afrikanın Qabon əyalətinin Oklo bölgəsində aşkar edilib. Alimlər orada aşkar edilən uran filizinin tərkibindəki uranın nüvə zəncirvari reaksiyasından keçdiyini aşkar ediblər. Bu, müasir nüvə reaktorlarında istifadə olunan oxşar prinsip olan istilik şəklində böyük miqdarda enerji buraxdı.
Eyni zamanda, Afrikadakı nüvə reaksiyasının niyə partlayışa səbəb olmadığı da sirr olaraq qalır. Atom elektrik stansiyaları nüvə reaksiyasının moderatorundan istifadə edir. Elm adamları hesab edirlər ki, təbii şəraitdə dağ çaylarından gələn su bu cür reaksiyanı ləngidir. Su neytronların hərəkətini ləngidir və bununla da nüvə reaksiyasını dayandırır. Reaktor bir müddət soyuyur, lakin sonra neytron enerjisinin təsiri altında su yenidən qızır, qaynayır və nüvə reaksiyası davam edir.
Aleks Meşik və onun Missuri ştatının Sent-Luis şəhərindəki Vaşinqton Universitetindəki həmkarları Oklo qayalarının yaxınlığındakı alüminium fosfat mineralında atom nüvəsinin parçalanmasının məhsulu olan böyük miqdarda ksenon aşkar ediblər. Ksenon qazdır, lakin təbii nüvə reaktorunun soyudulması zamanı onun bir hissəsi alüminium fosfatda dondurulmuş halda saxlanılıb. Alimlər nüvə reaktorunun isitmə və soyutma dövrlərinin nə qədər uzun olduğunu hesablamaq üçün ksenonun miqdarını ölçürlər.
Müasir nüvə reaktorları radioaktiv ksenon və əlaqəli inert qaz kriptonu istehsal edir, lakin bu qazların hər ikisi atmosferə qaçır. Yalnız təbii şəraitdə bu qazlar fosfatın kristal quruluşunda saxlanılır. "Bəlkə bu, nüvə reaktorlarında bu qazları necə saxlamağı öyrənməyə kömək edəcək" deyir Aleks Meşik.
Ulduzlarda nüvə reaksiyaları hər zaman baş verir. Üstəlik, termonüvə reaksiyaları - nüvə reaksiyalarının növlərindən biri - ulduzların əsas enerji mənbəyidir. Bununla belə, ulduzlarda nüvə reaksiyaları düşündüyümüzdən daha yavaş gedir və nəticədə ulduzların özləri, eləcə də qalaktikalar və bütün kainat ümumi hesab ediləndən bir qədər qədimdir – bu, planetdəki son astrofizik təcrübələrdən belə çıxır. İtalyan Qran Sasso dağları.
Ulduzlarımızın yaydığı enerjinin böyük hissəsi onların içərisində dörd hidrogen nüvəsi birləşərək litium nüvələri əmələ gətirən zaman ayrılan enerjidir. Və yaranan litium nüvələri sözdə karbon-azot-oksigen dövrəsində iştirak edir. Bu dövrün sürəti, azot nüvələrinin bir protonla birləşməsi nəticəsində oksigen nüvələrinin meydana gəlməsinə səbəb olan ən yavaş reaksiya ilə müəyyən edilir. Alimlər deyirlər ki, süni şəkildə belə birləşməyə nail olmaq çətin deyil. Çətinlik bunu ulduzlarda baş verən eyni enerji səviyyəsində etməkdir. Və bu səviyyə nisbətən aşağıdır, gündə yalnız bir neçə reaksiya verir, bunun sayəsində ən azı planetimizdə həyat mövcuddur - əks halda (protonun azotla sürətli qarşılıqlı təsiri ilə) Günəş enerjisini çoxdan sərf edərdi. bütün sistemi soyuq qaranlıqda tərk edir Simulyasiya edilmiş yeraltı təcrübələrdə müəyyən edilmişdir ki, karbon-azot-oksigen dövrü gözləniləndən iki dəfə yavaşdır, buna görə də kainatın yaşını mühakimə etmək üçün istifadə edilən ən qədim ulduz qruplarının yaşı artır. Qran Sasso laboratoriyalarının direktoru Eugenio Coccia deyir ki, əvvəlki hesablamalara görə, kainatın yaşı 13 milyard il idisə, indi nə az, nə çox, 14 milyarddır.
Onlar 2 sinfə bölünür: termonüvə reaksiyaları və nüvə aktiv hissəciklərinin təsiri altında baş verən reaksiyalar və nüvə parçalanması. Birincisi, onların həyata keçirilməsi üçün ~ bir neçə milyon dərəcə temperatur tələb edir və yalnız ulduzların daxili hissəsində və ya H-bombalarının partlaması zamanı baş verir. Sonuncular atmosferdə və litosferdə kosmik şüalanma və Yerin yuxarı qabıqlarındakı nüvə aktiv hissəcikləri səbəbindən baş verir. Yer atmosferinə daxil olan sürətli kosmik hissəciklər (orta enerji ~2 10 9 eV) tez-tez atmosfer atomlarının (N, O) daha yüngül nüvə parçalarına, o cümlədən tam parçalanmasına səbəb olur. neytronlar. Sonuncunun əmələ gəlmə sürəti 2,6 neytron dəyərinə çatır (sm -2 san -1). Neytronlar əsasən atmosfer N ilə qarşılıqlı əlaqədə olur, radioaktiv maddələrin daimi əmələ gəlməsini təmin edir. izotoplar karbon C 14 (T 1/2 = 5568 il) və tritium H 3 (T 1/2 = 12,26 il) aşağıdakı reaksiyalara görə N 14 + n= C 14 + H 1; N 14+ n= C 12 + H 3. Yer atmosferində illik radiokarbon istehsalı təxminən 10 kq-dır. Atmosferdə radioaktiv Be 7 və Cl 39-un əmələ gəlməsi də qeyd olunub. Litosferdə nüvə reaksiyaları əsasən uzunömürlü radioaktiv elementlərin (əsasən U və Th) parçalanması nəticəsində yaranan α-hissəciklər və neytronlar hesabına baş verir. Tərkibində Li olan bəzi minerallarda He 3-ün yığılmasını qeyd etmək lazımdır (bax. Geologiyada Helium izotopları), reaksiyalara görə evksenit, monazit və digər minerallarda fərdi neon izotoplarının əmələ gəlməsi: O 18 + He 4 = Ne 21 + p; Fe 19 + He = Na 22 + p; Na 22 → Ne 22. Reaksiyalarla radioaktiv minerallarda arqon izotoplarının əmələ gəlməsi: Cl 35 + O = Ar 38 + n; Cl 35 + He = K 38 + H 1; K 38 → Ar 38. Uranın kortəbii və neytron induksiyalı parçalanması zamanı kripton və ksenonun ağır izotoplarının əmələ gəlməsi müşahidə olunur. (mütləq yaşı təyin etmək üçün ksenon metoduna baxın). Litosfer kütlələrində atom nüvələrinin süni parçalanması kütlənin kütləsinin 10 -9 -10 -12%-i həcmində müəyyən izotopların toplanmasına səbəb olur.
- - atom nüvələrinin elementar hissəciklərlə və ya bir-biri ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində yaranan çevrilmələr...
- - ağır nüvələrin neytronlarla parçalanmasının şaxələnmiş zəncirvari reaksiyaları, nəticədə neytronların sayı kəskin şəkildə artır və öz-özünə davam edən parçalanma prosesi baş verə bilər...
Müasir Təbiət Elminin Başlanğıcları
- - dağıdıcı təsiri nüvə partlayış enerjisindən istifadəyə əsaslanan döyüş sursatı. Bunlara raketlərin və torpedanın nüvə başlıqları, nüvə bombaları, artilleriya mərmiləri, dərinlik ittihamları, minalar...
Hərbi terminlərin lüğəti
-
Hüquq terminlərinin lüğəti
- - ....
İqtisadiyyat və hüquq ensiklopedik lüğəti
- - 20 oktyabr 1995-ci il tarixli "Atom enerjisindən istifadə haqqında" Federal Qanunla müəyyən edildiyi kimi, "tərkibində parçalanan nüvə maddələri olan və ya təkrar istehsal edə bilən materiallar"...
Böyük hüquq lüğəti
- - snurps, kiçik nüvə RNT - kiçik nüvə RNT heterogen nüvə RNT ilə bağlı geniş qrup
, nüvənin kiçik ribonukleoprotein qranullarının bir hissəsidir... - - Kiçik nüvəyə baxın...
Molekulyar biologiya və genetika. Lüğət
- - nüvə reaksiyaları, bu zaman hadisə hissəciyi enerjini bütün hədəf nüvəyə deyil, ayrı bir nüvəyə ötürür. bu nüvədəki nuklon və ya nuklonlar qrupu. P.I.-də. r. heç bir mürəkkəb nüvə əmələ gəlmir...
Təbiət elmi. Ensiklopedik lüğət
- - atom elektrik stansiyalarında baş verən qəzalar. Nüvə qəzası zamanı ətraf mühitin radioaktiv çirklənməsi kəskin şəkildə artır...
Ekoloji lüğət
- - digər nüvələr, elementar hissəciklər və ya qamma şüaları ilə toqquşma zamanı nüvə atomlarının çevrilməsi. Ağır nüvələri daha yüngül olanlarla bombalamaqla bütün transuran elementləri əldə edilmişdir...
Metallurgiya ensiklopedik lüğəti
- - atom nüvəsinə daxil olan enerjinin əsasən bir və ya kiçik nuklonlar qrupuna ötürüldüyü nüvə prosesləri...
Böyük Sovet Ensiklopediyası
- - BİRBAŞA nüvə reaksiyaları - nüvə reaksiyalarıdır ki, bu zaman hadisə zərrəciyi enerjini bütün hədəf nüvəyə deyil, bu nüvədəki ayrı-ayrı nuklon və ya nuklonlar qrupuna ötürür. Birbaşa nüvə reaksiyaları birləşmə əmələ gətirmir...
- - Nüvə zəncirvari reaksiyalarına baxın...
Böyük ensiklopedik lüğət
- - elementar hissəciklərlə, γ-kvantlarla və ya bir-biri ilə qarşılıqlı təsirdə olduqda atom nüvələrinin çevrilmə reaksiyaları. Ernest Ruterford onu ilk dəfə 1919-cu ildə öyrənməyə başladı...
Böyük ensiklopedik lüğət
- - NÜVƏ zəncirvari reaksiyalar - hər bir parçalanma aktının ən azı 1 neytron emissiyası ilə müşayiət olunduğu şəraitdə neytronların təsiri altında atom nüvələrinin bölünməsinin öz-özünə davam edən reaksiyaları...
Böyük ensiklopedik lüğət
"TƏBİƏTDƏ NÜVƏ REAKSİYASI" kitablarında
Nüvə avroraketləri
Tamamilə məxfi kitabından [ABŞ-ın altı prezidentinin Vaşinqtondakı səfiri (1962-1986)] müəllif Dobrınin Anatoli FedoroviçFəsil 6 Təbiətə pərəstiş. Təbiət haqqında miflər
Ermənistan mifləri kitabından müəllif Ananikyan Martiros AFəsil 6 Təbiətə pərəstiş. Təbiət haqqında miflər
Nüvə Robinsonları
Bomba kitabından. Atom yeraltı dünyasının sirləri və ehtirasları müəllif Pestov Stanislav VasilieviçNüvə Robinsonları 50-ci illərin sonlarında Xruşşov hərbi mühəndislərin təklif etdiyi bir layihə ilə çox maraqlanırdı. Onun mahiyyəti ABŞ-ın Atlantik okeanı sahillərində süni adaların yaradılması idi. Belə düşünülmüşdü: qaranlıq oğrular gecəsində güclü yük daşıyıcıları yola düşürlər
Nüvə ambisiyaları
Oyan! Qarşıdan gələn iqtisadi xaosda sağ qalın və inkişaf edin Çələbi El tərəfindənNüvə ambisiyaları 2003-cü ilin ikinci yarısında dünya öyrəndi ki, İranın uranın zənginləşdirilməsi proqramı əvvəllər düşünüldüyündən daha təkmildir və bir neçə il ərzində İran nüvə silahının sahibinə çevriləcək. Bir amerikalı məmurun sözlərindən sitat gətirmək üçün
Nüvə satışı
Kitabdan Infobusiness tam gücü ilə [Satışı ikiqat artırmaq] müəllif Parabellum Andrey AlekseeviçNüvə satışı Maraqlı model hazırda Yaponiyada sınaqdan keçirilir. Müştəri araşdırması ilə məşğul olan bir şirkət, hədəf auditoriyasının rəyinə ehtiyacı olan müxtəlif şirkətlərlə çoxlu müqavilələr bağladı. Pulsuz şeylər mağazası açdılar -
"NÜVƏ ÇAMAMAZLARI"
Naməlum, Rədd edilmiş və ya Gizli kitabından müəllif Tsareva İrina Borisovna“NÜVƏ ÇAMADANLARI” Bu, məşhur “nüvə çamadanları” adlanan çamadanlardan daha sərindir Rusiya Federasiyasının Təhlükəsizlik Şurası.
Təbiət, qanunlar və qanunların təbiəti haqqında
Aydın sözlər kitabından müəllif Ozornin ProxorTəbiət, qanunlar və qanunların mahiyyəti haqqında Dünən absurd olan şey bu gün təbiət qanununa çevrilib. Qanunlar dəyişir - təbiət eyni qalır
Nüvə reaksiyaları və elektrik yükü
Neytrino kitabından - atomun xəyali hissəciyi Isaac Asimov tərəfindənNüvə reaksiyaları və elektrik yükü Fiziklər 1990-cı illərdə atomun quruluşunu daha aydın başa düşməyə başlayanda onun ən azı bəzi hissələrinin elektrik yükü daşıdığını kəşf etdilər. Məsələn, atomun xarici hissələrini dolduran elektronlar
NÜVƏ REAKSİYASI
Hərbi məqsədlər üçün nüvə enerjisi kitabından müəllif Smit Henri DevolfNÜVƏ BOMBARDAMANININ NÜVƏ REAKSİYASI ÜSULLARI1.40. Cockcroft və Walton bir transformator və rektifikator ilə yüksək gərginlikli quraşdırma ilə hidrogen qazını ionlaşdıraraq və ionların sonradan sürətləndirilməsi ilə kifayət qədər yüksək enerjiyə malik protonlar əldə etdilər. Bənzər bir üsul ola bilər
NÜVƏ QƏZALARI
Sovet Donanmasında Fövqəladə Hadisələr kitabından müəllif Cherkashin Nikolay Andreevich Nüvə zəncirvari reaksiyaları Müəllifin Böyük Sovet Ensiklopediyası (YD) kitabından TSB§ 3.13 Nüvə reaksiyaları və kütləvi qüsur
Ritzin Balistik Nəzəriyyəsi və Kainatın Şəkili kitabından müəllif Semikov Sergey Aleksandroviç§ 3.13 Nüvə reaksiyaları və kütlə qüsuru Təbiətdə baş verən bütün dəyişikliklər elə bir vəziyyətdədir ki, bir bədəndən nə qədər çox şey götürülürsə, digərinə də o qədər çox əlavə olunur. Deməli, hardasa bir az maddə itibsə, başqa yerdə çoxalacaq... Bu universal təbii
1. Yüksək temperatur və yüksək elektromaqnit sahələrinin mövcudluğunda reaksiyalar mümkündür
2. Böyük maqnit sahələri və yüksək temperatur tələb etməyən neytronlar hesabına proseslərin keçməsi.
Nukleosintez. Nukleosintez hadisəsi alim tərəfindən tədqiq edilmişdir Burbidc.
Kainatın yaranma anında var idi elektron hissəciklərinin qarışığı.
Proton və neytronların qarşılıqlı təsiri nəticəsində hidrogen Və helium, və aşağıdakı nisbətlərdə: 2/3 – N, 1/3 – O.
Bütün digər elementlər hidrogendən əmələ gəlmişdir.
Günəş helium və hidrogendən ibarətdir (10-20 milyon ºС).
Daha isti ulduzlar var (150 milyon ºС-dən çox). Bu planetlərin dərinliklərində meydana gəldi karbon, oksigen, azot, kükürd və maqnezium.
Digər elementlər fövqəlnova partlayışlarında (uran və daha ağır olanlar) yaradılmışdır.
Kainatda helium və hidrogen ən çox yayılmışdır (3/4 hidrogen və 1/4 helium).
○ Yer üzündə ən çox yayılmış elementlər:
§7 “Dalğa-hissəcik (ikili) nəzəriyyəsi”
1900-cü ildə M. Plank bir nəzəriyyə irəli sürdü: tamamilə qara bədən həm də enerji buraxır, lakin hissə-hissə (kvanta) buraxır.
● Elektron-maqnit sahəsinin kvantıdır foton.
○ Dalğa fotonun təbiəti:
- difraksiya(işığın düz istiqamətdən sapması və ya maneələr ətrafında əyilmə qabiliyyəti)
- müdaxilə(dalğaların bir-birini üst-üstə düşdüyü və bir-birini gücləndirə və ya ləğv edə biləcəyi dalğa qarşılıqlı təsiri)
1.Gücləndirilmiş
2. İntensivlik azalır
3.Ödəniş
○ Korpuskulyar fotonun təbiəti:
● Foto effekti– elektromaqnit şüalanmasının təsiri altında bir maddə tərəfindən elektronların buraxılması hadisəsi.
Stoletov fotoelement qanunlarını öyrənmişdir.
Fotoelektrik effektin izahı verilmişdir Eynşteyn korpuskulyar nəzəriyyə çərçivəsində.
Bir elektrona dəyən foton enerjisinin bir hissəsini ötürür.
● Kompton effekti– rentgen şüası maddəyə yönəldilirsə, o, maddənin elektronları tərəfindən səpələnir. Bu səpələnmiş radiasiya, gələn radiasiyadan daha uzun dalğa uzunluğuna malik olacaqdır. Fərq səpilmə bucağından asılıdır.
E = hυ
h – bar
υ – şüalanma tezliyi
●Foto - dalğa paketi.
Riyazi olaraq dalğa-zərrəcik ikiliyi ifadə olunur L. de Broyl tənliyi:
λ = h / (m · v) = h / P
P- impuls
Bu dualizm universal bir nəzəriyyədir, o, bütün növ materiyaya yayıla bilər.
○ Nümunələr:
elektron
m e = 9.1 10 -28 Gv ~ 10 8 sm/sλ ~ 10 -8 sm
uçan top
m= 50 qv~ 25 sm/sλ ~ 10 -32 sm
1) Qeyri-müəyyənlik prinsipi[IN. Heisenberg] – hissəciyin koordinatını və onun impulsunu eyni vaxtda dəqiq müəyyən etmək mümkün deyil.
∆q · ∆ səh ≥ h / 2
∆q – hər hansı koordinatın qeyri-müəyyənliyi
∆səh – impuls qeyri-müəyyənliyi
∆E · ∆ t ≥ h / 2
∆E – hissəcik enerjisi
∆t – zamanın qeyri-müəyyənliyi
2) Tamamlayıcılıq prinsipi[N. Bohr] - mikroobyekti təsvir edən bəzi kəmiyyətlər haqqında eksperimental məlumat əldə etmək qaçılmaz olaraq birinciyə əlavə olaraq digər kəmiyyətlər haqqında məlumatın itirilməsi ilə əlaqələndirilir.
3) Səbəb əlaqəsi prinsipi(qeyri-müəyyənlik prinsipinin nəticəsi) – klassik fizikanın prinsipi. Təbiət hadisələri arasında səbəb-nəticə əlaqəsi mövcuddur. Səbəbiyyət prinsipi mikrodünyanın obyektlərinə şamil edilmir.
4) Şəxsiyyət prinsipi– eyni mikrohissəcikləri eksperimental olaraq öyrənmək mümkün deyil.
5) Yazışma prinsipi- hər hansı daha ümumi nəzəriyyə klassik nəzəriyyənin inkişafı olmaqla onu tamamilə rədd etmir, lakin tətbiqinin sərhədlərini göstərir.
6) Superpozisiya prinsipi– yaranan təsir hər bir hadisənin ayrı-ayrılıqda yaratdığı təsirlərin cəmidir.
● Şrödinger tənliyi– kvant mexanikasının əsas tənliyi.
● Dalğa funksiyası[Ψ] həm koordinatların, həm də zamanın funksiyasıdır.
E = E qohum. + U
U – potensial enerji
E qohum . = (m v 2 ) / 2 = səh 2 / 2m
E = p 2 / 2m + U
E Ψ = ( səh 2 / 2 m + U ) · Ψ
(Ψ 2 · d · v) müvafiq hissəciyin harada və hansı vəziyyətdə olduğunu göstərir.
NÜVƏ REAKSİYALAR
Nüvə reaksiyaları - çevrilmələr atom nüvələri digər nüvələrlə qarşılıqlı əlaqədə olduqda,elementar hissəciklərvə ya kvant. Bu tərif faktiki nüvəni məhdudlaşdırır reaksiyalar və radioaktiv parçalanma zamanı nüvələrin kortəbii çevrilməsi prosesləri (bax.Radioaktivlik), baxmayaraq ki, hər iki halda söhbət yeni nüvələrin əmələ gəlməsindən gedir.
Nüvə reaksiyalar uçan və ya bombardman edən hissəciklərin təsiri altında həyata keçirilir ( neytronlar n, protonlar p, deytronlar d, elektronlar e, atom nüvələri müxtəlif. elementlər) və ya hədəfdə olan daha ağır nüvələrin şüalandığı kvantlar. Bombardman edən hissəciklərin enerjilərinə əsasən, nüvə nüvələri şərti olaraq fərqləndirilir. reaksiyalar aşağı (< 1 МэВ), средних (1-100 МэВ) и высоких (>100 MeV) enerji. Onlar rayonları yüngül nüvələr üzərində məhdudlaşdırırlar ( kütləvi sayı hədəf nüvələri A< 50), ядрах ср. массы (50 < А < 100) и тяжелых ядрах (А > 100).
Nüvə reaksiya ona daxil olan iki hissəcik nüvənin diametrindən (təxminən 10 -13 sm) az məsafədə, yəni nüvədaxili qüvvələrin qarşılıqlı təsir göstərdiyi məsafədə yaxınlaşdıqda baş verə bilər. nüvənin tərkib nuklonları arasında. Əgər hər iki iştirakçı nüvə reaksiyalar Zərrəciklər - həm bombardman edən hissəcik, həm də hədəf nüvə müsbət yüklü olduğundan, hissəciklərin yaxınlaşmasının qarşısı iki müsbət hissəciyin itələyici qüvvəsi ilə alınır. yüklər və bombardman edən hissəcik sözdə qalib gəlməlidir. Coulomb potensial maneə. Bu maneənin hündürlüyü bombardman edən hissəciyin yükündən və hədəf nüvənin yükündən asılıdır. Qarşılaşan ləpələr üçün atomlar Çərşənbədən. dəyərlər atom nömrəsi , və yükü +1 olan hissəcikləri bombalayan maneə hündürlüyü təxminən 10 MeV-dir. Əgər nüvədə reaksiyalar yükü olmayan hissəciklər ( neytronlar ), Coulomb potensial maneəsi yoxdur və nüvədir reaksiyalar istilik enerjisi olan hissəciklərin (yəni istilik titrəyişlərinə uyğun enerji) iştirakı ilə baş verə bilər. atomlar ).
Nüvə ehtimalı reaksiyalar hədəf nüvələrin hadisə hissəcikləri ilə bombardmanı nəticəsində deyil, bərk cisimdə yerləşən nüvələrin son dərəcə yaxın yaxınlaşması (yəni nüvənin diametri ilə müqayisə olunan məsafələrdə yaxınlaşması) nəticəsində matris və ya səthdə möhkəm (məsələn, nüvələrin iştirakı ilə deyterium qazı atomları , içində həll olunur palladium ); indiyə qədər (1995) belə nüvə həyata keçirilməsi haqqında etibarlı məlumatlar reaksiyalar ("soyuq termonüvə sintezi") №.
Nüvə reaksiyalar adi kimya kimi təbiətin eyni ümumi qanunlarına tabedir. reaksiyalar (kütlənin saxlanması qanunuvə enerji, yükün saxlanması, impuls). Bundan əlavə, nüvə zamanı reaksiyalar Kimyada görünməyən bəzi xüsusi qanunlar da var. reaksiyalar, məsələn, barion yükünün qorunma qanunu (baryonlar ağırdırelementar hissəciklər).
Nüvə yazın reaksiyalar plutonium hədəfini nüvələrlə şüalandırarkən Pu nüvələrinin Ku nüvələrinə çevrilməsi nümunəsində göstərildiyi kimi mümkündür. neon:
Bu qeyddən aydın olur ki, solda və sağda yüklərin cəmi (94 + 10 = 104) və məbləğlər kütləvi nömrələr (242 + 22 = 259 + 5) bir-birinə bərabərdir. Çünki kimyəvi simvol element atom nömrəsini (nüvə yükü), sonra nüvəni yazarkən aydın şəkildə göstərir reaksiyalar Hissəcik yükünün dəyərləri adətən göstərilmir. Daha tez-tez nüvə reaksiyalar qısa yaz. Bəli, nüvə radionuklidlərin əmələ gəlməsi reaksiyası 14 N nüvəni şüalandırarkən 14 C neytronlar aşağıdakı kimi yazılmışdır: 14 N(n, p) 14 C.
Mötərizədə əvvəlcə bombardman edən hissəcik və ya kvant, sonra vergüllə ayrılmış işıq hissəcikləri və ya kvant göstərilir. Bu qeyd üsuluna uyğun olaraq (n, p), (d, p), (n, 2n) və digər nüvələr fərqləndirilir. reaksiyalar .
Eyni hissəciklər toqquşduqda nüvə reaksiyalar müxtəlif yollarla gedə bilər. Məsələn, alüminium hədəfi şüalandırarkən neytronlar izlər sıza bilər. nüvə reaksiyalar : 27 А1(n,) 28 А1, 27 А1(n, n) 27 А1, 27 А1(n, 2n) 26 А1, 27 А1(n, p) 27 Mg, 27 Al(n,) 24 Na və s. Toqquşan hissəciklərin toplanması nüvə giriş kanalı adlanır. reaksiyalar , və nüvə nəticəsində yaranan hissəciklər reaksiyalar , çıxış kanalı yaradır.
Nüvə reaksiyalar enerjinin ayrılması və udulması ilə baş verə bilər Q. Nüvə enerjisini ümumi formada yazsaq reaksiya A(a, b)B kimi, onda belə bir nüvə üçün reaksiyalar enerji bərabərdir: Q = [(M A + M a) - (M b + M b)] x c 2, burada M nüvədə iştirak edən kütlədir. reaksiyalar hissəciklər; c işıq sürətidir. Praktikada dəyərlərdən istifadə etmək daha rahatdır kütləvi qüsurları delta M (bax Atom nüvəsi ), onda Q-nin hesablanması üçün ifadə formaya malikdir: və rahatlıq üçün adətən kiloelektronvoltlarla ifadə edilir (keV, 1 amu = 931501,59 keV = 1,492443 x 10 -7 kJ).
Nüvə ilə müşayiət olunan enerjinin dəyişməsi reaksiya , kimyəvi reaksiyalar zamanı ayrılan və ya udulan enerjidən 10 6 dəfə və ya daha çox ola bilər. reaksiyalar. Buna görə də nüvə zamanı reaksiyalar qarşılıqlı təsir edən nüvələrin kütlələrində dəyişiklik nəzərə çarpır: ayrılan və ya udulan enerji nüvədən əvvəl və sonra hissəciklərin kütlələrinin cəmi fərqinə bərabərdir. reaksiyalar . Nüvə həyata keçirərkən böyük miqdarda enerji buraxmaq imkanı reaksiyalar nüvənin əsasını təşkil edir enerji . Nüvədə iştirak edən hissəciklərin enerjiləri arasında əlaqənin öyrənilməsi reaksiyalar , həmçinin əmələ gələn hissəciklərin səpələndiyi bucaqlar arasındakı əlaqələr nüvə fizikasının bir qolunu - nüvə reaksiyalarının kinematikasını təşkil edir.
Nüvə mexanizmləri reaksiyalar .
Təsirə məruz qalan hissəciyin hədəf nüvəsi ilə qarşılıqlı təsirinin xarakteri qarşılıqlı təsir göstərən hissəciklərin fərdi xüsusiyyətlərindən və düşən hissəciyin enerjisindən asılıdır. Hadisə zərrəciyi yalnız öz trayektoriyasını dəyişdirməklə hədəf nüvəyə daxil olub çıxa bilər. Bu fenomen deyilir. elastik qarşılıqlı təsir (və ya elastik səpilmə). 27 A1 nüvəsinin iştirakı ilə yuxarıdakı nümunədə nüvəyə uyğundur reaksiya 27 A1(p, p) 27 A1. Nüvəyə daxil olan bombardman edən hissəciyin nuklonu nüvənin nuklonu ilə toqquşa bilər. Əgər bu halda bir və ya hər iki nuklonun enerjisi nüvədən qaçmaq üçün lazım olan enerjidən böyük olarsa, onda onların hər ikisi (və ya ən azı biri) nüvəni tərk edəcəklər. Bu birbaşa proses adlanan prosesdir. Onun baş verdiyi vaxt bombardman edən hissəciyin hədəf nüvənin tutduğu boşluqdan keçdiyi vaxta uyğun gəlir. Təxminən 10-22 s olduğu təxmin edilir. Birbaşa proses bombardman edən hissəciyin yüksək enerjilərində mümkündür.
Bombardman edən hissəciyin orta və aşağı enerjilərində onun artıq enerjisi nüvənin bir çox nuklonları arasında yenidən bölüşdürülür. Bu, 10 -15 -10 -16 s-də baş verir. Bu vaxt nüvə prosesi zamanı əmələ gələn nüvə sisteminin mürəkkəb nüvəsi adlanan müddətə uyğundur. reaksiyalar hadisə zərrəciyinin hədəf nüvə ilə birləşməsi nəticəsində. Bu dövrdə mürəkkəb nüvənin hadisə hissəcikindən aldığı artıq enerji yenidən paylanır. Mürəkkəb nüvəyə daxil olan bir və ya bir neçə nuklon üzərində cəmləşə bilər. Nəticədə, mürəkkəb nüvə, məsələn, deytron d, triton t və ya bir hissəcik buraxır.
Baş verən hissəciyin mürəkkəb nüvəyə daxil etdiyi enerji, mürəkkəb nüvədən qaçan işıq hissəciyinin keçməli olduğu potensial maneənin hündürlüyündən az olarsa, bu halda mürəkkəb nüvə kvant (radiasiya tutma) yayır. . Mürəkkəb nüvənin parçalanması nəticəsində nisbətən ağır yeni nüvə əmələ gəlir ki, bu nüvə həm əsas, həm də nüvədə bitə bilər.həyəcanlı vəziyyət. Sonuncu halda, həyəcanlanmış nüvənin əsas vəziyyətə tədricən keçidi baş verəcəkdir.
Nüvənin effektiv kəsişməsi reaksiyalar .
Stokiometrik miqdarda alınan başlanğıc maddələrin bir-biri ilə tamamilə reaksiya verdiyi əksər kimyəvi reaksiyalardan fərqli olaraq, nüvə reaksiya bütün bombardman edən hissəciklərin yalnız kiçik bir hissəsinin hədəfə düşməsinə səbəb olur. Bu, nüvənin həcmin cüzi bir hissəsini tutması ilə izah olunur atom , beləliklə, hədəfdən keçən bir hadisə hissəciyinin nüvə ilə qarşılaşma ehtimalı atom çox kiçik. Baş verən hissəciklə nüvə arasındakı Coulomb potensial maneəsi (əgər onlar eyni yükə malikdirlərsə) nüvənin qarşısını alır. reaksiyalar . Kəmiyyətlər üçün. nüvə ehtimalının xüsusiyyətləri reaksiyalar effektiv bölmə anlayışından istifadə edin a. İki toqquşan hissəciyin müəyyən son vəziyyətə keçməsi ehtimalını xarakterizə edir və vahid vaxtda belə keçidlərin sayının istiqamətə perpendikulyar vahid sahədən keçən bombardman edən hissəciklərin sayına nisbətinə bərabərdir. onların hərəkəti. Effektiv en kəsiyi sahənin ölçüsünə malikdir və böyüklük sırasına görə kəsik sahəsi ilə müqayisə edilə bilər atom nüvələri (təxminən 10 -28 m2). Əvvəllər effektiv bölmənin qeyri-sistem vahidi istifadə edilmişdir - anbar (1 anbar = 10 -28 m 2).
Müxtəlif nüvə üçün real dəyərlər reaksiyalar geniş dəyişir (10 -49-dan 10 -22 m2-ə qədər). Dəyər bombardman edən hissəciyin təbiətindən, onun enerjisindən və xüsusilə də böyük ölçüdə şüalanmış nüvənin xüsusiyyətlərindən asılıdır. Nüvə şüalanması halında neytronlar müxtəlif enerji ilə neytronlar deyilənləri müşahidə etmək olar rezonanslı tutma neytronlar , rezonans kəsiyi ilə xarakterizə olunur. Kinetik enerji olduqda rezonans tutma müşahidə olunur neytron mürəkkəb nüvənin stasionar vəziyyətlərindən birinin enerjisinə yaxındır. Bombardman edən hissəciyin rezonansla tutulmasına uyğun gələn kəsişmə rezonanssız kəsiyi bir neçə böyüklük dərəcəsi ilə keçə bilər.
Əgər bombardman edən hissəcik nüvə yarada bilərsə reaksiyalar bir neçə kanal vasitəsilə, sonra verilmiş şüalanmış nüvə ilə baş verən müxtəlif proseslərin effektiv kəsişmələrinin cəminə çox vaxt ümumi kəsişmə deyilir.
Nüvənin effektiv kəsişmələri reaksiyalar müxtəlif nüvələr üçün izotoplar k.-l. elementlər çox vaxt bir-birindən çox fərqli olur. Buna görə də, qarışığı istifadə edərkən izotoplar nüvə həyata keçirilməsi üçün reaksiyalar hər biri üçün effektiv kəsişmələri nəzərə almaq lazımdır nuklid qarışıqda onun yayılması nəzərə alınmaqla izotoplar
Nüvə çıxışları
reaksiyalar
Nüvə Reaksiyasının Məhsuldarlığı -sayı nisbəti nüvə reaksiyalarının hərəkətləri hədəfin vahid sahəsinə düşən hissəciklərin sayına (1 sm 2) adətən 10 -6 -10 -3-dən çox deyil. İncə hədəflər üçün (sadəcə, nazik bir hədəf hədəf adlandırıla bilər, keçərkən bombardman edən hissəciklərin axını nəzərəçarpacaq dərəcədə zəifləmir), nüvə məhsuldarlığı reaksiyalar hədəf səthinin 1 sm 2-yə düşən hissəciklərin sayına, hədəfin 1 sm 2-də olan nüvələrin sayına, həmçinin nüvənin effektiv kəsişmə dəyərinə mütənasibdir. reaksiyalar . Nüvə reaktoru kimi belə güclü insident hissəcikləri mənbəyindən istifadə edərkən belə, nüvə reaktoru həyata keçirərkən adətən 1 saat ərzində əldə etmək mümkündür. neytronların təsiri altında baş verən reaksiyalar bir neçə mq-dan çox deyil atomlar yeni ləpələri ehtiva edir. Adətən bu və ya digər nüvədə əldə edilən maddənin kütləsi reaksiyalar , əhəmiyyətli dərəcədə azdır.
Bombardman edən hissəciklər.
Nüvə tətbiq etmək reaksiyalar neytronlardan n, protonlardan istifadə edir p, deytronlar d, tritonlar t, hissəciklər, ağır ionları (12 C, 22 Ne, 40 Ar və s.), elektronlar e və kvant. Mənbələr neytronlar (bax Neytron mənbələri) nüvə zamanı reaksiyalar xidmət edir: məsələn, metal Be və uyğun bir emitentin qarışıqları. 226 Ra (ampula mənbələri deyilənlər), neytron generatorları, nüvə reaktorları. Çünki əksər hallarda nüvə reaksiyalar neytronlar üçün daha yüksəkdir aşağı enerji ilə (termal neytronlar ), sonra axını istiqamətləndirməzdən əvvəl neytronlar hədəfdə, onlar adətən istifadə edərək yavaşladılar parafin, qrafit və digər materiallar. Yavaş olduqda neytronlar əsas. demək olar ki, bütün nüvələr üçün proses - radiasiya tutma - nüvə reaksiya yazın, çünki nüvənin Coulomb maneəsi qaçmağın qarşısını alır protonlar və hissəciklər. Təsiri altında neytron parçalanma zəncirvari reaksiyalar .
Bombardman edən hissəciklər kimi istifadə edildikdə protonlar , deytronlar və s., müsbət yük daşıyan axın, bombardman edən hissəcik müxtəlif sürətləndiricilərdən istifadə edərək yüksək enerjilərə (onlarla MeV-dən yüzlərlə GeV-ə qədər) sürətləndirilir. Bu, yüklü zərrəciyin Coulonb potensial maneəsini aşması və şüalanmış nüvəyə daxil olması üçün lazımdır. Hədəfləri müsbət yüklü hissəciklərlə şüalandırarkən, maks. nüvə çıxışları reaksiyalar deuteronlardan istifadə etməklə əldə edilir. Bu, bağlama enerjisi ilə bağlıdır proton və neytron deuteronda nisbətən kiçikdir və müvafiq olaraq, aralarındakı məsafə proton və neytron .
Deyteronlar bombardman edən hissəciklər kimi istifadə edildikdə, şüalanmış nüvəyə yalnız bir nuklon tez-tez nüfuz edir - proton və ya neytron , deytron nüvəsinin ikinci nukleonu daha da uçur, adətən hadisə deyteronu ilə eyni istiqamətdə. Nüvə keçirərkən yüksək effektiv kəsiklər əldə edilə bilər reaksiyalar deyteronlar və yüngül nüvələr arasında düşən hissəciklərin nisbətən aşağı enerjilərində (1-10 MeV). Buna görə də nüvə reaksiyalar deytronların iştirakı ilə yalnız sürətləndiricidə sürətləndirilmiş deyteronlardan istifadə etməklə deyil, həm də qarşılıqlı təsir edən nüvələrin qarışığını təxminən 10 7 K temperatura qədər qızdırmaqla həyata keçirilə bilər. reaksiyalar termonüvə adlanır. Təbii şəraitdə onlar yalnız ulduzların daxili hissəsində olur. Yer üzündə termonüvə reaksiyaları deuterium, deuterium və tritium, deuterium və litium və s. ilə həyata keçirilir partlayışlar termonüvə (hidrogen) bombaları.
Hissəciklər üçün ağır nüvələr üçün Kulon maneəsi ~25 MeV-ə çatır. Eyni dərəcədə ehtimal olunan nüvə reaksiyalar və Nüvə Məhsulları reaksiyalar adətən radioaktiv, nüvə üçün reaksiyalar - adətən sabit nüvələr.
Yeni super ağır kimyəvi maddələrin sintezi üçün. elementləri mühüm nüvədir reaksiyalar , sürətləndiricilərdə sürətlənmiş ağır hissəciklərin iştirakı ilə baş verir ionları (22 Ne, 40 Ar və s.). Məsələn, nüvə mövzusunda reaksiyalar m.b. sintezi həyata keçirilir fermia. Ağır ionlarla nüvə reaksiyaları üçün çoxlu sayda çıxış kanalları ilə xarakterizə olunur. Məsələn, 232 Th nüvəni bombalayarkən ionları 40 Ar Ca, Ar, S, Si, Mg, Ne nüvələrini əmələ gətirir.
Nüvə tətbiq etmək reaksiyalar kvantların təsiri altında yüksək enerjili kvantlar (onlarla MeV) uyğun gəlir. Daha aşağı enerjili kvantlar nüvələrdən yalnız elastik səpilmə hiss edirlər. Hadisə kvantlarının təsiri altında nüvə axını reaksiyalar fotonüvə adlanan bu reaksiyalar 10 30 m 2-ə çatır.
Baxmayaraq ki elektronlar nüvələrin yükünə əks yükə malikdir, nüfuz edir elektronlar nüvəyə daxil olmaq yalnız nüvələrin istifadə edərək şüalandığı hallarda mümkündür elektronlar , enerjisi onlarla MeV-dən çox olan. Belə əldə etmək üçün elektronlar betatronlardan və digər sürətləndiricilərdən istifadə edilir.
Nüvə tədqiqatı reaksiyalar nüvələrin daxili quruluşu haqqında müxtəlif məlumatlar verir. Nüvə neytronların iştirak etdiyi reaksiyalar nüvə reaktorlarında böyük miqdarda enerji əldə etməyə imkan verir. Nüvə nəticəsində neytronlar tərəfindən idarə olunan parçalanma reaksiyaları çoxlu sayda müxtəlif radionuklidlər , xüsusilə də istifadə edilə bilər kimya kimi izotop izləyiciləri. Bəzi hallarda nüvə reaksiyalar almağa imkan veriretiketli birləşmələr. Nüvə reaksiyaları əsasdır aktivləşdirmə təhlili. Nüvədən istifadə reaksiyalar süni kimyəvi maddələrin sintezi həyata keçirilmişdir. elementlər ( texnesium, prometium, transuranik elementlər, transaktinoidlər).
Uran nüvələrinin parçalanmasının kəşf tarixi
Uran nüvələrinin parçalanması 1938-ci ildə alman alimləri O.Han və F.Ştrasman tərəfindən kəşf edilmişdir. Onlar müəyyən edə bildilər ki, uran nüvələri neytronlarla bombardman edildikdə dövri sistemin orta hissəsinin elementləri əmələ gəlir: barium, kripton və s. Bu faktın düzgün şərhini Avstriya fiziki L. Meytner və ingilislər vermişlər. fizik O. Frisch. Onlar bu elementlərin görünüşünü bir neytronu təxminən iki bərabər hissəyə tutan uran nüvələrinin parçalanması ilə izah etdilər. Bu hadisəyə nüvənin parçalanması, meydana gələn nüvələrə isə parçalanma parçaları deyilir.Nüvənin damcı modeli
Bu parçalanma reaksiyası nüvənin damcı modelinə əsasən izah edilə bilər. Bu modeldə nüvə elektrik yüklü sıxılmayan mayenin damcısı kimi qəbul edilir. Nüvənin bütün nuklonları arasında hərəkət edən nüvə qüvvələrinə əlavə olaraq, protonlar əlavə elektrostatik itələmə yaşayır, nəticədə nüvənin periferiyasında yerləşirlər. Həyəcansız vəziyyətdə elektrostatik itələmə qüvvələri kompensasiya olunur, buna görə də nüvə sferik formaya malikdir (şəkil 1).düyü. 1
Nüvə bir neytron tutduqdan sonra həyəcanlı vəziyyətdə olan ara nüvə yaranır. Bu zaman neytron enerjisi bütün nuklonlar arasında bərabər paylanır və ara nüvənin özü deformasiyaya uğrayaraq titrəməyə başlayır. Əgər həyəcan azdırsa, onda nüvə (şəkil 1, b), emissiya edərək artıq enerjidən azad olur.
?
-kvant və ya neytron, sabit vəziyyətə qayıdır. Əgər həyəcanlanma enerjisi kifayət qədər yüksəkdirsə, onda vibrasiya zamanı nüvənin deformasiyası o qədər böyük ola bilər ki, onun içərisində bifurkasiya edən maye damcısının iki hissəsi arasında bel kimi bir bel əmələ gəlir (şəkil 1, c). Dar bir beldə hərəkət edən nüvə qüvvələri artıq nüvənin hissələrinin əhəmiyyətli Coulomb itələmə qüvvəsinə tab gətirə bilməz. Bel qırılır, nüvə isə əks istiqamətlərdə uçan iki “qırıntıya” (şəkil 1, d) parçalanır.
Hal-hazırda, bu nüvənin parçalanması nəticəsində əmələ gələn, təxminən 90-dan 145-ə qədər olan 100-ə yaxın müxtəlif izotop məlumdur. Bu nüvənin iki tipik parçalanma reaksiyası:
.
Qeyd edək ki, bir neytron tərəfindən başlanan nüvə parçalanması digər nüvələrdə parçalanma reaksiyalarına səbəb ola biləcək yeni neytronlar istehsal edir. Uran-235 nüvələrinin parçalanma məhsulları barium, ksenon, stronsium, rubidium və s.-in digər izotopları da ola bilər.
Ağır atomların () nüvələri parçalandıqda çox böyük enerji ayrılır - hər bir nüvənin parçalanması zamanı təxminən 200 MeV. Bu enerjinin təxminən 80%-i fraqmentlərin kinetik enerjisi kimi buraxılır; qalan 20% isə fraqmentlərdən gələn radioaktiv şüalanmanın enerjisindən və operativ neytronların kinetik enerjisindən gəlir.
Nüvə parçalanması zamanı ayrılan enerjinin təxminini nüvədəki nuklonların xüsusi bağlanma enerjisindən istifadə etməklə etmək olar. Kütləvi sayı olan nüvələrdəki nuklonların xüsusi bağlanma enerjisi A? Kütləvi nömrələri olan nüvələrdə isə 240 7,6 MeV/nuklon təşkil edir. A= 90 – 145 xüsusi enerji təxminən 8,5 MeV/nuklondur. Nəticə etibarilə, uran nüvəsinin parçalanması 0,9 MeV/nuklon və ya hər uran atomu üçün təxminən 210 MeV enerji buraxır. 1 q uranın tərkibində olan bütün nüvələrin tam parçalanması 3 ton kömürün və ya 2,5 ton neftin yanması ilə eyni enerjini buraxır.
Nüvə zəncirvari reaksiya
Nüvə zəncirvari reaksiya - tək ardıcıllıqnüvə reaksiyaları , hər biri ardıcıllığın əvvəlki pilləsində reaksiya məhsulu kimi görünən hissəcikdən qaynaqlanır. Nüvə zəncirvari reaksiyasına misal zəncirvari reaksiyadırnüvə parçalanması parçalanma hadisələrinin əsas sayının başladığı ağır elementlərneytronlar , əvvəlki nəsildə nüvə parçalanmasından əldə edilmişdir.
Bir neytronla toqquşma nəticəsində yaranan uran-235 nüvəsi parçalandıqda 2 və ya 3 neytron ayrılır. Əlverişli şəraitdə bu neytronlar digər uran nüvələrini vura və onların parçalanmasına səbəb ola bilər. Bu mərhələdə 4-dən 9-a qədər neytron meydana çıxacaq, onlar uran nüvələrinin yeni parçalanmasına və s. Uran nüvələrinin parçalanmasının zəncirvari reaksiyasının inkişafı diaqramı Şəkil 1-də göstərilmişdir. 3.düyü. 3
Uran təbiətdə iki izotop şəklində olur: (99,3%) və (0,7%). Neytronlarla bombardman edildikdə, hər iki izotopun nüvələri iki hissəyə bölünə bilər. Bu halda parçalanma reaksiyası ən intensiv şəkildə yavaş (termal) neytronlarda baş verir, nüvələr isə yalnız enerjisi 1 MeV olan sürətli neytronlarla parçalanma reaksiyasına girirlər. Əks halda, əmələ gələn nüvələrin həyəcan enerjisi
parçalanma üçün qeyri-kafi olduğu ortaya çıxır və sonra parçalanma əvəzinə nüvə reaksiyaları baş verir:
.
Uran izotopu ?
-radioaktiv, yarımxaricolma dövrü 23 dəqiqə. Neptunium izotopu da radioaktivdir, yarımxaricolma dövrü təxminən 2 gündür.
.
Plutonium izotopu nisbətən sabitdir, yarımparçalanma müddəti 24.000 ildir. Plutoniumun ən mühüm xüsusiyyəti onun neytronların təsiri altında parçalanmasıdır... Buna görə də, köməyi ilə zəncirvari reaksiya həyata keçirilə bilər.
Yuxarıda müzakirə edilən zəncirvari reaksiya diaqramı ideal bir vəziyyəti təmsil edir. Real şəraitdə parçalanma zamanı əmələ gələn bütün neytronlar digər nüvələrin parçalanmasında iştirak etmir. Onların bəziləri yad atomların parçalanmayan nüvələri tərəfindən tutulur, digərləri urandan uçur (neytron sızması).
Buna görə də, ağır nüvələrin parçalanmasının zəncirvari reaksiyası həmişə baş vermir və hər hansı bir uran kütləsi üçün deyil.
Neytronların çoxalma faktoru
Zəncirvari reaksiyanın inkişafı sözdə neytronların çoxalma faktoru ilə xarakterizə olunur TOədədin nisbəti ilə ölçülür N reaksiyanın mərhələlərindən birində maddənin nüvələrinin parçalanmasına səbəb olan neytronların sayına N reaksiyanın əvvəlki mərhələsində parçalanmaya səbəb olan i-1 neytronları:.
Çoxalma əmsalı bir sıra amillərdən, xüsusən də parçalanan maddənin təbiətindən və kəmiyyətindən, tutduğu həcmin həndəsi formasından asılıdır. Verilmiş maddənin eyni miqdarı müxtəlif mənalara malikdir TO. TO maksimum, əgər maddə sferik formadadırsa, çünki bu halda səthdən tez neytronların itkisi minimal olacaqdır.
Çarpma faktoru ilə zəncirvari reaksiyanın baş verdiyi parçalanan maddənin kütləsi TO= 1 kritik kütlə adlanır. Kiçik uran parçalarında neytronların çoxu heç bir nüvəyə dəymədən uçur.
Kritik kütlənin dəyəri fiziki sistemin həndəsəsi, quruluşu və xarici mühiti ilə müəyyən edilir. Beləliklə, təmiz uran topu üçün kritik kütlə 47 kq-dır (diametri 17 sm olan bir top). Neytron moderatorları adlanan vasitələrdən istifadə etməklə uranın kritik kütləsini dəfələrlə azaltmaq olar. Fakt budur ki, uran nüvələrinin parçalanması zamanı yaranan neytronlar həddindən artıq yüksək sürətə malikdir və yavaş neytronları uran-235 nüvələri tərəfindən tutma ehtimalı sürətli olanlardan yüz dəfələrlə çoxdur. Ən yaxşı neytron moderatoru ağır sudur D 2 O. Neytronlarla qarşılıqlı əlaqədə olduqda, adi su özü ağır suya çevrilir.
Nüvələri neytronları udmayan qrafit həm də yaxşı moderatordur. Deuterium və ya karbon nüvələri ilə elastik qarşılıqlı əlaqə zamanı neytronlar istilik sürətinə qədər yavaşlayır.
Neytron moderatorlarının və neytronları əks etdirən xüsusi berilyum qabığının istifadəsi kritik kütləni 250 q-a qədər azaltmağa imkan verir.
Çoxalma nisbətində TO= 1 parçalanan nüvələrin sayı sabit səviyyədə saxlanılır. Bu rejim nüvə reaktorlarında təmin edilir.
Nüvə yanacağının kütləsi kritik kütlədən azdırsa, vurma əmsalı TO < 1; каждое новое поколение вызывает все меньшее и меньшее число делений, и реакция без внешнего источника нейтронов быстро затухает.
Nüvə yanacağının kütləsi kritik kütlədən böyükdürsə, onda çarpma əmsalı TO> 1 və neytronların hər yeni nəsli artan sayda parçalanmalara səbəb olur. Zəncirvari reaksiya uçqun kimi böyüyür və böyük bir enerji buraxılması və ətraf mühitin temperaturunun bir neçə milyon dərəcə artması ilə müşayiət olunan partlayış xarakteri daşıyır. Bu cür zəncirvari reaksiya atom bombası partlayanda baş verir.
Nüvə reaktoru
Nüvə reaktoru idarə olunan bir cihazdırnüvə zəncirvari reaksiya , enerjinin sərbəst buraxılması ilə müşayiət olunur. İlk nüvə reaktoru 1942-ci ilin dekabrında ABŞ-da E.Fermi . Avropada ilk nüvə reaktoru 1946-cı ilin dekabrında Moskvada İ.V.Kurçatova . 1978-ci ilə qədər dünyada artıq minə yaxın müxtəlif tipli nüvə reaktoru fəaliyyət göstərirdi. Hər hansı bir nüvə reaktorunun komponentləri bunlardır:əsas ilə nüvə yanacağı , adətən bir neytron reflektoru ilə əhatə olunur,soyuducu , zəncirvari reaksiya idarəetmə sistemi, radiasiyadan qorunma, uzaqdan idarəetmə sistemi. Nüvə reaktorunun əsas xüsusiyyəti onun gücüdür. Gücü 1 Met 1-ə 3 10 16 parçalanma aktının baş verdiyi zəncirvari reaksiyaya uyğundur san.
Nüvə reaktorunun nüvəsində nüvə yanacağı var, nüvə parçalanmasının zəncirvari reaksiyası baş verir və enerji buraxılır. Dövlət Nüvə reaktoru effektiv əmsalı ilə xarakterizə olunur Kef neytron çoxalması və ya reaktivlik r:
R = (K? - 1)/K eff. (1)
Əgər TO məs > 1, sonra zaman keçdikcə zəncirvari reaksiya artır, nüvə reaktoru superkritik vəziyyətdədir və reaktivliyi r > 0; Əgər TO məs < 1 , sonra reaksiya sönür, reaktor subkritikdir, r< 0; при TO ? = 1, r = 0, reaktor kritik vəziyyətdədir, stasionar proses davam edir və parçalanmaların sayı zamanla sabitdir. Nüvə reaktorunu işə salarkən zəncirvari reaksiyaya başlamaq üçün nüvəyə adətən neytron mənbəyi (Ra və Be qarışığı, 252 Cf) daxil edilir. və s.), baxmayaraq ki, bu lazım deyil, çünki nüvələrin kortəbii parçalanması uran və kosmik şüalar da zəncirvari reaksiyanın inkişafı üçün kifayət qədər ilkin neytronları təmin edir TO məs > 1.
Əksər nüvə reaktorları parçalanan maddə kimi 235 U istifadə edir. . Əgər nüvə yanacaqdan başqa (təbii və ya zənginləşdirilmiş). Uran), tərkibində neytron moderatoru (qrafit, su və yüngül nüvələri olan digər maddələr, baxNeytron moderasiyası ), onda bölmələrin əsas hissəsi təsir altında baş verirtermal neytronlar (istilik reaktoru ). Təbii qaz termal neytron nüvə reaktorunda istifadə edilə bilər Uran , zənginləşdirilməmiş 235 U (bunlar ilk nüvə reaktorları idi). Əgər nüvədə moderator yoxdursa, onda parçalanmaların böyük hissəsi enerjisi x n > 10 olan sürətli neytronlar tərəfindən törədilir. kev(sürətli reaktor ). 1-1000 enerjili ara neytron reaktorları da mümkündür ev.
Dizaynına görə nüvə reaktorları bölünür heterojen reaktorlar nüvə yanacağının nüvədə diskret olaraq bloklar şəklində paylandığı, aralarında bir neytron moderatoru vəhomojen reaktorlar , burada nüvə yanacağı və moderator homojen bir qarışıqdır (məhlul və ya süspansiyon). Heterojen bir nüvə reaktorunda nüvə yanacağı olan bloklar adlanıryanacaq elementləri (yanacaq çubuqları) müntəzəm qəfəs təşkil edir, bir yanacaq çubuğuna düşən həcm hüceyrə adlanırtədqiqat reaktorları . Çox vaxt bir nüvə reaktoru bir neçə funksiyanı yerinə yetirir .
Kritiklik şəraitində Nüvə Reaktoru aşağıdakı formada olur:
TO məs = K ? ? P = 1, (1)
Burada 1 - P Nüvə Reaktorunun nüvəsindən neytronların buraxılması (sızma) ehtimalıdır, TO ? - Termal nüvə reaktorları üçün “dörd faktorlu düstur” adlanan üsulla təyin olunan sonsuz böyük nüvədə neytronların çoxalma əmsalı:
TO? =neju. (2)
Burada n 235 U nüvənin parçalanması zamanı yaranan ikincil (sürətli) neytronların orta sayıdır. istilik neytronları, e sürətli neytronlar üçün çoxalma əmsalıdır (nüvələrin, əsasən nüvələrin parçalanması səbəbindən neytronların sayının artması 238 U , sürətli neytronlar); j neytronun nüvə tərəfindən tutulmaması ehtimalıdır 238 U yavaşlama prosesi zamanı u termal neytronun parçalanmaya səbəb olma ehtimalıdır. Tez-tez h = n/(l + a) dəyərindən istifadə olunur, burada a radiasiya tutma kəsiyinin s p-nin parçalanma kəsişməsinə s d nisbətidir.
Şərt (1) Nüvə Reaktorunun ölçüsünü müəyyən edir. Məsələn, təbii urandan hazırlanmış nüvə reaktoru üçün və qrafit n = 2.4. e » 1.03, eju » 0.44, haradan TO? =1.08. Bu o deməkdir ki, üçün TO ? > 1 zəruri P<0,93, что соответствует (как показывает теория Ядерного реактора) размерам активной зоны Ядерный реактор ~ 5-10 m. Müasir nüvə reaktorunun həcmi yüzlərlədir m 3 və kritik şərtlərlə deyil, əsasən istilik aradan qaldırılması imkanları ilə müəyyən edilir. Kritik vəziyyətdə olan Nüvə Reaktorunun aktiv zonasının həcmi Nüvə Reaktorunun kritik həcmi, parçalanan materialın kütləsi isə kritik kütlə adlanır. Suda təmiz parçalanan izotopların duzlarının məhlulları şəklində yanacağı olan və su neytron reflektoru olan nüvə reaktoru ən aşağı kritik kütləyə malikdir. 235 üçün U bu kütlə 0,8-dir kq, Üçün 239 Pu - 0,5 kq. 251 ən kiçik kritik kütləyə malikdir Cf (nəzəri olaraq 10 q). Təbii olan qrafit nüvə reaktorunun kritik parametrləri uran: uran kütləsi 45 T, qrafit həcmi 450 m 3 . Neytron sızmasını azaltmaq üçün nüvəyə sferik və ya demək olar ki, sferik forma verilir, məsələn, hündürlüyü diametri və ya kub (ən kiçik səth-həcm nisbəti) sırasına malik silindr.
n dəyəri 0,3% dəqiqliklə termal neytronlar üçün məlumdur (Cədvəl 1). Bölünməyə səbəb olan neytronun x n enerjisi artdıqca n qanuna uyğun olaraq artır: n = n t + 0,15x n (x n in Mev), burada n t istilik neytronlarının parçalanmasına uyğundur.
Cədvəl 1. - Termal neytronlar üçün n və h dəyərləri (1977-ci il məlumatlarına görə)
233U |
235U |
239 Pu |
241 Pu |
n 2.479 |
2,416 |
2,862 |
2,924 |
h 2.283 |
2,071 |
2,106 |
2,155 |
Qiymət (e-1) adətən yalnız bir neçə % təşkil edir, lakin neytronların sürətli çoxalmasının rolu əhəmiyyətlidir, çünki böyük nüvə reaktorları üçün ( TO ? - 1) << 1 (графитовые Ядерный реактор с естественным uran, Əgər sürətli neytronlarla parçalanma olmasaydı, zəncirvari reaksiyanın ilk dəfə aparıldığı bir reaksiya yaratmaq mümkün olmazdı).
J-nin mümkün olan maksimum dəyəri yalnız parçalanan nüvələri ehtiva edən nüvə reaktorunda əldə edilir. Güc Nüvə reaktorları zəif zənginləşdirilmişdir
Uran (konsentrasiya 235 U ~ 3-5%) və 238 U nüvəsi neytronların əhəmiyyətli bir hissəsini udur. Beləliklə, izotopların təbii qarışığı üçün uran maksimum nJ dəyəri = 1.32. Moderatorda və struktur materiallarında neytronların udulması adətən nüvə yanacağının bütün izotoplarının udulmasının 5-20% -dən çox deyil. Moderatorlardan ağır su neytronların və struktur materialların ən aşağı udulmasına malikdir - Al və Zr .Nüvələr tərəfindən neytronların rezonansla tutulma ehtimalı 238
U yavaşlama prosesi zamanı (1-j) heterojen nüvə reaktorlarında əhəmiyyətli dərəcədə azalır (1-j) enerji rezonansa yaxın olan neytronların sayının yanacaq blokunun daxilində və yalnız xarici təbəqəsinin kəskin azalması ilə əlaqədardır. blok rezonans udmada iştirak edir. Nüvə Reaktorunun heterojen quruluşu təbiidən istifadə edərək zəncirvari prosesi həyata keçirməyə imkan verir uran . O dəyərini azaldır, lakin reaktivlikdəki bu itki rezonansın udulmasının azalması səbəbindən qazancdan əhəmiyyətli dərəcədə azdır.Termal nüvə reaktorlarını hesablamaq üçün termal neytronların spektrini müəyyən etmək lazımdır. Əgər neytronların udulması çox zəifdirsə və neytron udulmazdan əvvəl moderator nüvələri ilə dəfələrlə toqquşmağı bacarırsa, o zaman tənzimləyici mühitlə neytron qazı arasında termodinamik tarazlıq (neytronun istilikləşməsi) qurulur və istilik neytronlarının spektri təsvir edilir.
Maksvell paylanması . Reallıqda nüvə reaktorunun nüvəsində neytronların udulması kifayət qədər yüksəkdir. Bu, Maksvell paylanmasından sapmaya gətirib çıxarır - neytronların orta enerjisi mühitin molekullarının orta enerjisindən böyükdür. İstiləşmə prosesinə nüvələrin hərəkəti təsir edir, atomların kimyəvi bağları və s.Nüvə yanacağının tükənməsi və təkrar istehsalı.
Nüvə reaktorunun işləməsi zamanı onun tərkibində parçalanma parçalarının toplanması və əmələ gəlməsi səbəbindən yanacağın tərkibində dəyişiklik baş verir.transuranik elementlər , əsasən izotoplar Pu . Parçalanma fraqmentlərinin nüvə reaktorunun reaktivliyinə təsiri zəhərlənmə (radiaktiv fraqmentlər üçün) və şlaklaşma (sabit olanlar üçün) adlanır. Zəhərlənmələrə əsasən 135 səbəb olur Xe ən böyük neytron udma en kəsiyinə malikdir (2.6 10 6 anbar). Yarımparçalanma müddəti T 1/2 = 9,2 saat, parçalanma məhsuldarlığı 6-7% təşkil edir. Əsas hissə 135 Xe parçalanması nəticəsində əmələ gəlir 135 ] (Ticarət mərkəzi = 6,8 h). Zəhərlənəndə Cef 1-3% dəyişir. Böyük udma kəsiyi 135 Xe və aralıq izotopun olması 135 I iki mühüm hadisəyə gətirib çıxarır: 1) konsentrasiyanın artmasına 135 Xe və nəticədə, Nüvə Reaktorunun bağlanmasından və ya gücünün azalmasından sonra reaktivliyinin azalmasına ("yod çuxuru"). Bu, tənzimləyici orqanlarda əlavə reaktivlik ehtiyatı yaratmağa məcbur edir və ya qısa müddətli dayanmaları və gücün dəyişməsini qeyri-mümkün edir. Dərinlik və müddət yod quyular neytron axınından F asılıdır: F = 5·10 13 neytron/sm 2-də? san müddəti yod çuxurlar ~ 30 h, və dərinlik stasionar dəyişmədən 2 dəfə böyükdür TO məs zəhərlənmə nəticəsində 135 Xe . 2) Zəhərlənmə nəticəsində F neytron axınının məkan-zaman rəqsləri və buna görə də Nüvə Reaktorunun gücü F> 10 13 neytron/sm 2 olduqda bu rəqslər baş verə bilər. saniyə və böyük ölçülərdə Nüvə Reaktorunun salınma dövrləri ~ 10 h.
Nüvə parçalanması nəticəsində yaranan müxtəlif stabil fraqmentlərin sayı çoxdur. Parçalanan izotopun udma en kəsiyi ilə müqayisədə böyük və kiçik udma kəsikli fraqmentlər var. Birincinin konsentrasiyası Nüvə Reaktorunun (əsasən 149 Sm) istismarının ilk bir neçə günü ərzində doyma səviyyəsinə çatır. , Keff 1% dəyişdirilir. Sonuncunun konsentrasiyası və onların təqdim etdiyi mənfi reaktivlik zamanla xətti olaraq artır.
Nüvə reaktorunda transuran elementlərinin əmələ gəlməsi aşağıdakı sxemlərə uyğun olaraq baş verir:
Burada 3 neytron tutulması deməkdir, oxun altındakı rəqəm yarımparçalanma müddətidir.
239 Pu yığılması (nüvə yanacağı) nüvə reaktorunun işləməsinin başlanğıcında xətti olaraq vaxtında baş verir və daha sürətli (sabit yanma ilə 235 U ), daha az zənginləşmə uran. Sonra konsentrasiya 239-dur Pu zənginləşmə dərəcəsindən asılı olmayan, lakin neytron tutma kəsiklərinin nisbəti ilə təyin olunan sabit qiymətə meyllidir 238 U və 239 Pu . Tarazlıq konsentrasiyasının qurulması üçün xarakterik vaxt 239 Pu ~ 3/ F il (10 13 neytron vahidində F/ sm 2 ?san). İzotoplar 240 Pu, 241 Pu tarazlıq konsentrasiyasına yalnız nüvə yanacağının regenerasiyasından sonra nüvə reaktorunda yanacağın təkrar yanması zamanı çatır.
Nüvə yanacağının yanması nüvə reaktorunda 1-ə düşən ümumi enerji ilə xarakterizə olunur T yanacaq. Təbii uranla işləyən nüvə reaktorları üçün, maksimum yanma ~ 10 GW?gün/t(ağır su nüvə reaktorları). Zəif zənginləşdirilmiş nüvə reaktorunda uran (2-3%) 235 U ) tükənmişlik ~ 20-30 əldə edilir GW-gün/t. Sürətli neytron nüvə reaktorunda - 100-ə qədər GW-gün/t. Tükənmişlik 1 GW-gün/t 0,1% nüvə yanacağının yanmasına uyğundur.
Nüvə yanacağı yandıqda nüvə reaktorunun reaktivliyi azalır (təbii urandan istifadə edən nüvə reaktorunda) kiçik yanmalarda reaktivliyin müəyyən qədər artması müşahidə olunur). Yandırılmış yanacağın dəyişdirilməsi dərhal bütün nüvədən və ya tədricən yanacaq çubuqları boyunca həyata keçirilə bilər ki, nüvədə hər yaşda yanacaq çubuqları olsun - davamlı həddindən artıq yükləmə rejimi (aralıq seçimlər mümkündür). Birinci halda, təzə yanacaq olan nüvə reaktoru kompensasiya edilməli olan artıq reaktivliyə malikdir. İkinci halda, belə kompensasiya yalnız ilkin işə salınma zamanı, davamlı həddindən artıq yükləmə rejiminə girməzdən əvvəl lazımdır. Davamlı yenidən yükləmə yanma dərinliyini artırmağa imkan verir, çünki nüvə reaktorunun reaktivliyi parçalanan nuklidlərin orta konsentrasiyası ilə müəyyən edilir (Cədvəl 2-də bərpa olunan nüvənin tərkibi göstərilir). yanacaq (in kq) Vtəzyiqli su reaktoru güc 3 Gvt. Nüvə Reaktoru 3 dəfə işlədikdən sonra bütün nüvə eyni vaxtda boşaldılır illər və "çıxarışlar" 3 illər(F = 3?10 13 neytron/sm 2?san). Başlanğıc siyahısı: 238 U - 77350, 235 U - 2630, 234 U - 20.
Cədvəl 2. - Boşalmış yanacağın tərkibi, kq
238 və s.............. |
|