Reactorul nuclear. Bomba nucleară.
Tag-uri
Partajeaza in Google Classroom
Transcript
un ultim concept despre care trebuie
să discutăm când vorbim despre
critic calitatea unei reacții de
fisiune în lanț este așa numita
masă critică masă critică este
masa minimă de combustibil nuclear
care are valoarea respectivă pentru
anumite condiții constructive pentru
a vorbi foarte general Și poate
să asigure realizarea unei reacții
de fisiune lanț critică și staționară
deci există o masă minimă pentru
a putea avea o reacție de fisiune
în lanț critică și staționarea
ia depinde de modul în care este
construit construită zona de reacție
și tipul de combustibil lucrare
pe care o folosim iar și nu Intrăm
în detalii matematice ale modelului
matematic pentru calculul acestei
mase exista aceste modele matematice
dar putem schița ideea de bază
a motivului pentru care există
o astfel de masă critică există
din două volum din două motive
În primul rând există un volum
optim al combustibilului nuclear
aceasta deoarece neutroni lenți
au un anumit drum liber mediu dacă
doriți există un echivalent al
lungimii de undă asociate unui
neutron lent Care este foarte important
în stabilirea probabil te ții de
interacție cu un alt nucleu ținând
cont de această dacă vreți lungime
de undă dar termenul mai corect
din punct de vedere al teoriei
reactor nuclear esti sau dezintegrare
lor nucleare în lanț este drumul
liber mediu în funcție de valoare
acestui drum liber mediu volumul
3 de ales în așa fel încât dimensiunile
zone din interacție să fie semnificativ
mai mari mai mare decât acestui
nivel mediu Deci trebuie să avem
un volum astfel încât un neutron
odată emise să parcurgă prin materialul
nuclear câteva drumuri liberi libere
mei de asemenea există o densitate
optimă deoarece densitatea materialului
nuclear intră în Probabilitatea
de captură are sens cu cât număr
aude ce obținem un neutron în lemn
probabilitatea ca să fie captat
de lucrez de uraniu-235 din jur
este proporțională cu densitatea
lor Cât de multe sunt pe unitatea
de volum aceste nuclee De ce există
o densitate optimă mare Bineînțeles
acestor nuclee de uraniu-235 Deci
dacă avem o densitate optimă și
eu volumul 8 Till rezultă că există
o trebuie să fie o masă optimă
a combustibilul nuclear care se
numește masă critică și care din
nou se calculează foarte precis
prin aceste modele matematice ale
reacții de fisiune la aceste idei
ale reacției de fisiune în lanț
acestei teorii se dezvoltă principală
aplicație care este reactorul nuclear
reactorul nuclear este instalația
nucleară ce realizează reacția
controlată de fisiune în lanț critică
cu scopul utilizării energiei degajate
De ce dor îmi este să realizăm
o reacție controlată critică adică
în care ca să fie egal cu unu care
să se auto întrețină și să producă
într un interval lung de timp de
ordinul anilor acea energie de
200 de mega electron volți versiune
pe care să o folosim ca și energie
termică și ulterior să transformăm
în energie electrică componentele
principale bineînțeles după cum
am spus destul instalație foarte
complex Dar ca idee principale
componente sunt următoarele bineînțeles
avem nevoie de combustibil am uitat
unt aici Deci combustibil pentru
reactor nuclear combustibilului
Este sub formă de bare de ce avem
bare verticale multe câteva sute
tipic numărul Ce fel de bare de
combustibil este de câteva sute
de bare de uranium îmbogățit Deci
izotopi de uraniu care după cum
am discutat sunt inversate întru
un moderator Deci acest aceste
bare se află între o cuvă și în
interiorul cuvei se află acest
această substanță moderatoare îi
barele de Uranus sunt imersate
în apă sau apă grea sau alți alte
substanțe cu nucleu soare Iar acest
moderator după cum am spus este
înconjurat de stratul reflector
Deci această cuvă va fi dublată
sau înconjurată de un strat care
o acopera aproape în totalitate
reflector care are rolul de a întoarce
neutronic înapoi în zona de reacții
sau zona activare actorul în fine
există așa numitele bare de control
despre celelalte trei componente
nu discut prea mult pentru că am
discutat despre bare de control
nu am discutat Cum trebuie să avem
o modalitate de a asigura faptul
Critical itatea reactorului nuclear
este Exact Tu nu vrem să obținem
reacții explozive de fisiune intru
în reactor nuclear bineînțeles
modalitatea principală nu singura
dar principală și singura despre
care discutăm noi acum sunt așa
numitele bare de control există
nuclee două nuclee în particular
Bor și cadmium care au o probabilitate
foarte mare de cap de A capta neutroni
înceți deci se folosesc în afara
în afara zonei de reacții există
așa numite bare de control formate
din bord și cad și acest Factor
de critic calitate sau fluxul de
neutroni din interior este măsurat
în mod constant și când El crește
peste o valoare admisibilă Deci
critic calitatea reactorului devine
mai tinde să devină mai mare decât
1 ceea ce este un pericol bineînțeles
atunci imediat încep să se introducă
aceste bare de control bare absorbante
de neutroni imediat ele odată ce
intră și Pe măsură ce intră în
zona de reacție are încep să absoarbă
cantități mari de neutroni reducând
intensitatea reacții nucleare și
restabilind echilibrul și bineînțeles
există un sistem de răcire și corectare
a energiei termice produse de ce
nu aceste reacții de fisiune se
produce energie cinetică care înseamnă
energie termică a sistemului termodinamic
din interiorul reactorului și această
energie termică este evacuată Deci
avem un sistem în care circulăm
apă de se introduce apă doctor
și se scoate apa si asta apă este
încălzită datorită acestei emisii
de energie Deci obținem la la ieșire
din rector o coloană un jet de
aburi foarte în cinci la temperaturi
foarte mari care intră în structură
și generează curentul electric
ultimul sistem și foarte importante
sistemul de protecție acest întreg
rector este introdus în incintă
mare formată din straturi groase
de beton și oțel care protejează
mediul extern de eventualele scurgeri
de radiații sau de alte produse
ale rectorului pe care nu pe care
dorim să le păstrăm controlate
în interior o altă aplicație nedorită
Sau dorită Cum doriți a procesului
de fisiune nucleară este bomba
nucleară a este fisiunea realizată
prin reacții explozivă în lanț
supra critic și are bineînțeles
ca scop eliberarea distructivă
distructivă a unei mari cantități
de energie Deci ne aflăm în cazul
în care factorul de multiplicare
este intenționat mai mare decât
1 și atunci reacția nucleară de
fisiune în lanț este exploziv general
din 5 mai multe energie și combustibil
nuclear explodează bineînțeles
Cu cât este mai mare decât unul
cu atât reacției Este maestre XIV
detonarea bombei presupune realizarea
masei critice în condiții de supra
critica litate deci pur și simplu
ca idee se împarte masă critică
în două foarte Generic vorbind
și în momentul deturnării pur și
simplu introducem o parte din realizăm
masă critică Deci împingem o parte
din combustibil nuclear cu mare
în cealaltă parte din combustibil
nuclear realizăm masă critică în
condiții de supra Cristi calitate
și atunci viziunea în lanț supra
critică are loc și urmează explozie
energia eliberată este imensă 10
kg de hrană 235 generează o energie
echivalentă cu 10 milioane de kilograme
de trinitrotoluen de etena de exploziv
Observați că am spus 10 kg aproximativ
egale cu 10 milioane de kilograme
și nu în kilogram aproximativ egale
cu 1 milion de kilograme aceasta
deoarece 1 Kg de uraniu-235 Nu
este Este sub masă critică și în
Arjun era nicio explozie Deci 1
Kg de uraniu-235 nu formează o
bombă nucleară pentru că este mai
mică decât masa critică e doar
o cantitate mare Bineînțeles de
substanța radioactivă dar nu poate
genera o reacții de fisiune la
această energie eliberată se manifestă
trei feluri o undă termică de cinci
intru obținem în centru exploziei
nucleare obținem temperaturi de
unul ordinul milioanelor de grade
Celsius iar această unde termică
se propagă bineînțeles obținem
de asemenea o undă de Șoc mecanică
Care este extrem de puternică pe
kilometri sau chiar 10:00 de kilometri
totul Orice construcție sau orice
structură este pulverizată și o
undă electromagnetică raze Gamma
foarte intense de asemeni și Poate
chiar mai important din tu reacție
nucleară pe lângă energia eliberată
Care este imensă se formează și
nori uriași de izotopi radioactivi
care se plimbă funcție de direcția
vântului și radiază tot în calea
lor intru în cel mai periculos
mai periculos este efectul radioactiv
decât efectul de explozie nucleară
pentru că durează mult mult zeci
de ani după explozie efectul lor
are loc la muzee și de ani după
explozie Aceasta este o imagine
a unui reactor nuclear sunt țări
precum Franța în care cantitatea
de energie nucleară este semnificativă
aproximativ 70% din energia folosită
în Franța este de natură nucleară
Deci aceasta a fi principala aplicație
pozitivă a reacții de fisiune în
lanț și după cum am spus există
și o aplicație extrem de negativă
a reacții de fisiune în lanț și
anume bomba nucleară care a și
fost folosită în la Hiroshima și
nagasaki în cel de al doilea război
mondial