Українські рефератиучбові матеріали на українській мові

RefBaza.com.ua пропонує студентам та абітурієнтам найбільшу базу з рефератів! Також ви можете ділитися своїми рефератами для поповнення бази.

Атомна енергетика

Реферат: Атомна енергетика

Принцип побудови атомної енергетики.

1.1 Елементи ядерної фізики

1.1.1 Будова атомів, ядер

Як відомо, у світі складається з молекул, які

є складні комплекси взаимодейст-

вующих атомів. Молекули - це найменші частки

речовини, зберігають його властивості. До складу молекул

входять атоми різних хімічних елементів.

Хімічні елементи складаються з атомів одного типу.

Атом, дрібна частка хімічного елемента, сос-

тоит з "важкого" ядра і вращающихсявокруг електро-

новий.

Ядра атомів утворені сукупністю позитивно

заряджених протонів і нейтральних нейтронів.

Ці частки, звані нуклонами, утримуються

в ядрахкороткодействующими силами тяжіння,

виникаючими з допомогою обмінів мезонами,

частинками меншою маси.

Ядро елемента X позначають його як чи X-A, наприклад уран U-235 - ,

де Z - заряд ядра, рівний числу протонів, визначальний атомний номер ядра, A - масове число ядра, однакову

сумарному числу протонів і нейтронів.

Ядра елементів з числом протонів, але різним числом нейтронів називаються ізотопами (наприклад, уран

має дві ізотопу U-235 і U-238); ядра при N=const, z=var - изобарами.

1.1.2 Ядерні реакції

Ядра водню, протони, і навіть нейтрони, електрони (бета-частинки) і одиночні ядра гелію (звані альфа-частинками), можуть існувати автономно поза ядерних структур. Такі ядра чи інакше елементарні частки, рухаючись у просторі і наближаючись до ядрам на відстані порядку поперечних розмірів ядер, можуть взаємодіяти з ядрами, кажуть брати участь у реакції. У цьому частки можуть захоплюватися ядрами, або після зіткнення - змінювати собі напрямок руху, віддавати ядру частина кінетичною енергії. Такі акти взаємодії називаються ядерними реакціями. Реакція без проникнення внуть ядра називається пружним розсіюванням.

Після захоплення частки складене ядро перебуває у порушену стані. "Звільнитися" від порушення ядро може кількома способами - испустить будь-яку іншу частку і гамма-квант, або розділитися на дві нерівні частини. Відповідно кінцевим результатам розрізняють реакції - захоплення, непружного розсіювання, розподілу, ядерного перетворення з испусканием протона чи альфа-частинки.

Додаткова енергія, освобождаемая при ядерних перетвореннях, часто має вигляд потоків гамма-квантов.

Можливість реакції характеризується величиною "поперечного перерізу" реакції такого типу.

1.1.3 Розподіл ядер

Розподіл важких ядер відбувається за захопленні

нейтронів. У цьому испускаются нові частки

і звільняється енергія зв'язку ядра, передана

осколках розподілу. Це фундаментальне явище

було відкрито наприкінці 30-ых років німецькими уче-

ными Ганом і Штрасманом, що заклало основу

для практичного використання ядерної енергії.

Ядра важких елементів - урану, плутонію та інших інтенсивно поглинають теплові нейтрони. Після акта захоплення нейтрона, важке ядро з імовірністю ~0,8 ділиться на дві нерівні щодо маси частини, звані осколками чи продуктами розподілу. У цьому испускаются - швидкі нейтрони/ (у середньому близько 2,5 нейтронів за кожен акт розподілу), негативно заряджені бета-частиц і нейтральні гамма-кванти, а енергія зв'язку частинок в ядрі перетворюється на кінетичну енергію осколків розподілу, нейтронів та інших частинок. Ця енергія потім витрачається теплове порушення складових речовина атомів і молекул, тобто. на розігрівання навколишнього речовини.

Після акта розподілу ядер народжені під час ділення осколки ядер, будучи нестабільними, перетерплюють ряд послідовних радіоактивних перетворень і з запізненням випускають "запізнілі" нейтрони, велика кількість альфа, бета і гамма-частиц. З іншого боку деякі осколки у змозі інтенсивно поглинати нейтрони.

1.1.4 Ядерний реактор

Ядерний реактор - це технічна установка, у якій здійснюється самоподдерживающаяся ланцюгова реакція розподілу важких ядер після визволення ядерної енергії. Ядерний реактор складається з активної зони і відбивача, розміщених у захисному корпусе.Активная зона містить ядерного палива як паливної композиції в захисному покритті і уповільнювач. Паливні елементи зазвичай мають вигляд тонких стрижнів. Вони зібрані в пучки і укладено в чохли. Такі збірні композиції називаються зборки чи касетами.

Уздовж паливних елементів рухається теплоносій, який сприймає тепло ядерних перетворень. Нагретый в активної зоні теплоносій рухається по контуру циркуляції з допомогою роботи насосів або під впливом сил Архімеда і, проходячи через теплообмінник, або парогенератор, віддає тепло теплоносителю зовнішнього контуру.

Перенесення тепла і рух носіїв можна у вигляді простої схеми:

1.Реактор

2.Теплообменник, парогенератор

3.Паротурбинная установка

4.Генератор

5.Конденсатор

6.Насос

2.1 Проблеми розвитку енергетики

Розвиток індустріального суспільства спирається на дедалі ширший рівень виробництва та споживання

різних видів енергії.

Як відомо, основу виробництва теплової та електричної енергії лежить процес спалювання копалин

енергоресурсів -

· вугілля

· нафти

· газу

а атомної енергетики - розподіл ядер атомів урану і плутонію при поглинанні нейтронів.

Масштаб добування і витрати копалин енергоресурсів, металів, споживання води, повітря для необхідного людству кількості енергії величезний, а запаси ресурсів, на жаль, обмежені. Особливо гостра проблема швидкого вичерпання запасів органічних природних енергоресурсів.


Схожі реферати

Статистика

[1] 2