Ядерные реакции МОУ «ГИМНАЗИЯ 48» учитель физики высшей категории Голубева И.Ю. 11 класс. - презентация

1

2 Ядерные реакции МОУ «ГИМНАЗИЯ 48» учитель физики высшей категории Голубева И.Ю. 11 класс

3 Первые ядерные реакции 1919 год: 1919 год: 14 7 N He 17 8 O p Джеймс ЧедвикЭрнест Резерфорд 1932 год: 1932 год: 9 4 Be He 1 0 n C Ядерные реакции -это превращения атомных ядер при взаимодействии их с элементарными частицами, гамма-квантами или друг с другом. Для осуществления ядерной реакции необходимо сближение частиц на расстояние действия ядерных сил.

4 Реакция распада Реакция, при которой из бомбардируемого нейтронами тяжелого ядра образуются два более легких, называется ядерным распадом. Получившиеся ядра называются продуктами распада U n U Ba Kr n U n U Xe Sr n n 235 U 138 Ba 236 U 95 Kr n n n а) взаимодействие нейтрона с ядром б) захват нейтрона с ядром, колебание возбужденного ядра в) образование осколков деления

5 Энергия реакции распада U n Мо Xe n е Масса, а.е.м. До реакции После реакции Уран 235, Нейтрон 1, Молибден 97, Ксенон 135, Два нейтрона 2, СУММА m 236, , , Е = mc 2 Е 207 МэВ = 3· Дж N = 2,5 ·10 25 Е=8 ·10 13 Дж Эта энергия эквивалентна энергии взрыва 20 кт тринитротолуола, можно вскипятить 2000 т воды

6 Продукты радиоактивного распада При расщеплении тяжелых ядер образуются более легкие ядра, число протонов и нейтронов в которых почти одинаково. В тяжелых ядрах (U) масса нейтронов почти в 1,5 раза больше массы протонов. Ядра, образующиеся при расщеплении, «избавляются» от избыточных нейтронов (это не те нейтроны, которые испускают ядра при реакции). 0 0 n 1 1 p e Избыток нейтронов выходит в виде -излучения, которое испускается продуктами распада. В их ядрах происходит преобразование нейтронов в протоны и электроны: 0 0 n 1 1 p e. Затем электроны испускаются из ядра. Продукты ядерного деления радиоактивны, поскольку они претерпевают - распад до тех пор, пока не образуются ядра с подходящим числом нейтронов.

7 Реакция ядерного синтеза 2 1 D D 3 1 T p 2 1 D D 3 2 He n Реакция ядерного синтеза – это реакция соединения ядер легких элементов, при которой происходит образование более тяжелого ядра. Эта реакция может происходить только при условии, что кинетическая энергия сталкивающихся ядер велика.

8 Сравнение ядерных реакций ДелениеСинтез Доступность компонентов, необходимых для осуществления реакции Урановое топливо существует в составе урановых руд, находящихся в труднодоступных месторождениях Дейтерий и тритий присутствуют в морской воде (7000 л морской воды содержат 1 л тяжелой воды) Удельная энергия связи 0,8 МэВ7,2 МэВ Радиоактивность продуктов реакции Получаются ядра радиоактивные Продукты реакции не радиоактивны

9 Цепная реакция деления Наименьшая масса радиоактивного вещества, при которой становится возможным протекание цепной реакции деления, называется критической массой этого вещества. В объеме вещества, имеющего критическую массу, число нейтронов, получающихся в результате деления ядер, равно числу потерянных нейтронов, вызвавших деление ядер

10 Управляемые цепные реакции Устройства, в которых происходят управляемые цепные реакции, называются ядерными реакторами Замедлители – это вещества, которые замедляют нейтроны в ядерных реакторах, уменьшая их энергию так, что они теряют способность вызывать новые реакции распада.