28990 авторов и 62 редактора ответили на 85266 вопросов,
разместив 135227 ссылок на 43432 сайта, присоединяйтесь!

Как работает цепная ядереная реакция?

РедактироватьВ избранноеПечать

Цепная ядерная реакция — это процесс, при котором распад атомных ядер приводит к выделению нейтронов, способных вызывать дальнейшие распады ядер. Этот механизм лежит в основе как работы атомных электростанций, так и ядерного оружия. Наиболее распространённым (и единственным природным) топливом для таких реакций является изотоп урана-235, обладающий способностью к делению под действием медленных нейтронов. Также для цепной реакции может использоваться изотоп плутоний-239, который нарабатывается в реакторах на быстрых нейтронах из урана-238.

 

Спонтанный распад атомных ядер урана-235 или плутония-239 сопровождается выделением энергии, выбросом нескольких (обычно двух-трёх) нейтронов и образованием продуктов деления. Если выброшенные нейтроны сталкиваются с другими ядрами этих изотопов и поглощаются ими, вызывая новую реакцию деления. Этот процесс может повторяться многократно, лавинообразно увеличивая число делящихся атомов. Это и есть цепная реакция.

 

Температура не влияет на протекание цепной ядерной реакции. Процесс деления ядер и взаимодействия нейтронов происходит независимо от температуры окружающей среды. Цепная реакция может начаться даже при комнатной температуре, если соблюдены необходимые условия: достаточная концентрация делящегося вещества, отсутствие поглощающих нейтроны примесей и присутствие замедлителя нейтронов (быстрые нейтроны слабо реагируют с ядрами урана-235 и плутения-239).

 

Однако само протекание цепной реакции может приводить к быстрому росту температуры, поскольку энергия продуктов деления переходит в тепло. Неуправляемая цепная реакция приводит к ядерному взрыву. В ядерной энергетике скорость протекания цепной реакции контролируется так, чтобы выделяемая тепловая энергия нагревала теплоноситель до оптимальной температуры. Затем энергия теплоносителя используется для генерации электричества.

 

В большинстве современных реакторов рабочая температура теплоносителя составляет 300–350 °C.  Перспективные высокотемпературные реакторы, такие как реакторы с газовым охлаждением, способны достигать температуры 600–700 °C, что позволяет повысить КПД преобразования тепла в электроэнергию. При этом внутри таблеток с ядерным топливом, где протекает цепная реакция, температура может достигать 1000–1200 °C.

Последнее редактирование ответа: 03.01.2025

  • Оставить отзыв

    Оставить отзыв

РедактироватьВ избранноеПечать

Похожие вопросы

«Как работает цепная ядереная реакция»

В других поисковых системах:

GoogleЯndexRamblerВикипедия

В соответствии с пользовательским соглашением администрация не несет ответственности за содержание материалов, которые размещают пользователи. Для урегулирования спорных вопросов и претензий Вы можете связаться с администрацией сайта genon.ru. Размещенные на сайте материалы могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет, согласно Федерального закона №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию". Обращение к пользователям 18+.