Ядерные реакции Помаскин Юрий Иванович МОУ СОШ 5 г. Кимовск yuri pomaskin@mail.ruyuri pomaskin@mail.ru. - презентация

1 Ядерные реакции Помаскин Юрий Иванович МОУ СОШ 5 г. Кимовск

2 Автор презентации «Ядерные реакции» Помаскин Юрий Иванович - учитель физики МОУ СОШ5 г. Кимовска Тульской области. Презентация сделана как учебно-наглядное пособие к учебнику «Физика 11» авторов Г.Я. Мякишева, Б.Б.Буховцева, В.М.Чаругина. Предназначена для демонстрации на уроках изучения нового материала Используемые источники: 1)Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, В.М.Чаругин «Физика 11», Москва, Просвещение )Н.А.Парфентьева «Сборник задач по физике 10-11», Москва, Просвещение )А.П.Рымкевич «Физика 10-11»(задачник) Москва, Дрофа ) Фото автора 5)Картинки из Интернета (

3 Что такое ядерная реакция Ядерными реакциями называются изменения атомных ядер при взаимодействии их с элементарными частицами или друг с другом.

4 Типы ядерных реакций На альфа- частицах На нейтронах Цепные ядерные реакции Реакции синтеза На протонах

5 Реакции на альфа-частицах Исторически первые ядерные реакции проведенные человеком. Альфа частицы, полученные от радиоактивных препаратов, обладали достаточной энергией (До 9 МэВ), чтобы вступить в реакцию с другими ядрами ? ? ?

6 Реакции на протонах Реакции более эффективные, по тому что заряд протона в два раза меньше чем у альфа частиц. И их можно разогнать на ускорителе до энергий МэВ ? ? ?

7 Реакции на нейтронах Нейтроны не имеют электрического заряда и беспрепятственно проникают в атомные ядра и вызывают их изменения ? ? ?

8 Энергетический выход ядерных реакций Если суммарная масса ядер образовавшихся после реакции меньше чем суммарная масса ядер вступивших в реакцию, то выделяется энергия пропорциональная дефекту массы Выделяющаяся энергия представляет собой кинетическую энергию движения частиц родившихся в ходе реакции

9 Деление ядер урана Деление ядра урана на осколки сопровождается испусканием 2-3 нейтронов и гамма излучением ββ β β βββ β Стабильные ядра 200 МэВ

10 Цепная ядерная реакция β β U Ba Kr n Np Pu Новое ядерное топливо

11 Энергия цепной ядерной реакции При расщеплении всех ядер, содержащихся в 1 г урана выделяется энергии столько же, сколько при полном сгорании 3 т каменного угля При расщеплении одного ядра урана выделяется примерно 200 МэВ энергии Удельный выход энергии около 1 МэВ на нуклон 1 г 3 т

12 Условия протекания цепной ядерной реакции К-коэффициент размножения нейтронов показывает отношение числа нейтронов в каком-нибудь поколении к числу нейтронов в предшествующем поколении К 1 – цепная реакция идет При К=1,01 происходит взрыв К 1 – цепная реакция прекращается Делится под действием быстрых нейтронов (1 из 5) или захватывает нейтрон с последующим превращением в Плутоний Делятся под действием медленных нейтронов К – зависит от: -захвата нейтронов ядрами урана без деления --захвата нейтронов продуктами деления --захвата нейтронов замедлителем --вылета нейтрона за пределы делящегося вещества

13 Критическая масса делящегося вещества Критической массой называют наименьшую массу делящегося вещества, при которой еще может протекать цепная ядерная реакция. Для чистого U-235, имеющего форму шара, критическая масса примерно равна 50 кг. При этом радиус шара равен примерно 9 см Для ядерных реакторов применяя замедлители нейтронов и отражающую оболочку из бериллия, удалось снизить критическую массу до 250 г 18 см 50 кг

14 Ядерный реактор Защитная оболочка Теплоноситель Регулирующие стержни (поглотители нейтронов) ТВЕЛЫ Пар к турбине

15 Применение цепной ядерной реакции Атомная бомба Атомная электростанция

16

17 Реакция термоядерного синтеза

18 Применение термоядерного синтеза

19