Ядерная реакция синтеза. Ядерная реакция деления. Цепная реакция.

реакция синтеза атомных ядер – образование из легких ядер более тяжелых. Удельная энергия связи ядер резко увеличивается при переходе от ядер тяжелого водорода (дейтерия H и трития H) к литию Liи особенно к гелию He:

H + H → H + p (Q = 4,0 МэВ),

H + H → He + n (Q = 3,3МэВ),

H + H → He + n (Q = 17,6МэВ), (268.1)

Li + H → He + He (Q = 22,4МэВ),

где Q – энерговыделение.

Реакции синтеза атомных ядер обладают той особенностью, что в них энергия, выделяемая на один нуклон, значительно больше, чем в реакциях деления тяжелых ядер.

Ядерные реакции деления ядра — реакции деления, заключающиеся в том, что тяжелое ядро под действием нейтронов, а как впоследствии оказалось, и других частиц делится на несколько более легких ядер (осколков), чаще всего на два ядра, близких по массе.

Цепными назхим реакции, в кот появление активной частицы вызывает большое число превращений неактивных молекул вследствие регенерации активной частицы в каждом элементарном акте реакции.

Цепные реакции обычно протекают циклически. Активная частица, регенерированная в конце цикла, дает начало новому циклу, в конце которого она снова восстанавливается.

Активными частицами явл свободные атомы и радикалы, которые имеют свободные валентности и поэтому очень реакционноспособны.

Свободные радикалы имеют неспареный электрон, а значит свободную валентность.

16. Типовые ядерные реакторв РБМК. Кана́льный я́дерный реа́ктор — яд. Р-р, активная зона кот. представляет собой набор технологических каналов, располож-ных в массе замедлителя. Каждый канал представляет собой герметичную конструкцию, в кот. заключено яд. топливо, системы управления и защиты, а также каналы для прокачки теплоносителя. Технологические каналы не зависят друг от друга и допускают замену без остановки р-ра. Примером явл. канальный кипящий реактор марки Реактор большой мощности канальный (РБМК). В его активной зоне происх. кипение - из р-ра поступает пароводная смесь, кот., проходя через сепараторы, делится на воду, возвращающуюся на вход р-ра, и пар, кот. идет непоср-но на турбину. Электричество, вырабатываемое турбиной, тратится также на работу циркуляционных насосов. Преимущества РБМК: • Отсутствие общего герметичного корпуса высокого давления, и, как следствие, нет ограничений на размер активной зоны и мощность р-ра. • Перезагрузка топлива без остановки. • Реакторы РБМК безопасны лишь при прав. их экспл-ции и хорошо разработанных системах защиты. Недостатки РБМК: • Присутствие в актив. зоне большого кол-ва конструкционных материалов, поглощающих нейтроны. • Положит. темпер. Коэфф-нт реактивности, кот., при неправ. эксплуатации, может привести к неконтролируемому увелич. мощ-ти. Данный недостаток стал одной из причин аварии на Чернобыльской Поэтому в р-ре РБМК как нигде важна роль защитных систем, кот. будут или предотвращать разгон р-ра, или экстренно его охлаждать в случае разгона, гася подъем тем-ры и вскипание теплоносителя. Современные р-ры типа РБМК оборудованы достаточно эффективными подобными системами, практически сводящими на нет риск развития аварии.