Ядерные реакторы и их применение

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Мая 2013 в 21:40, реферат

Краткое описание

Устройство, в котором происходит управляемая цепная реакция деления ядер, называется ядерным реактором. В качестве делящегося вещества (ядерного топлива) применяют уран и плутоний (получаемый искусственно радиоактивный элемент с порядковым номером Z=94).
Первый ядерный реактор построен и запущен в декабре 1942 года в США под руководством Э. Ферми. Первым реактором, построенным за пределами США, стал ZEEP, запущенный в Канаде в сентябре 1945 года. В Европе первым ядерным реактором стала установка Ф-1, заработавшая 25 декабря 1946 года в Москве под руководством И. В. Курчатова.

Содержание

1 Ядерные реакторы
3
2 История создания и использования ядерных реакторов
4
3 Классификация ядерных реакторов
5
4 Применение ядерных реакторов
8
Список использованных источников

Вложенные файлы: 1 файл

Ядерные реакторы и их применение.docx

— 35.65 Кб (Скачать файл)

Действие уранового реактора сопровождается интенсивной радиоактивностью. Для защиты людей от радиоактивных  излучений и от нейтронов, которые  в больших дозах также вредны для здоровья, реактор окружается толстостенной защитой из бетона и других материалов.

Как источник энергии ядерный  реактор замечателен малым расходом топлива. Деление 1 г 235U по теплообразованию равноценно сжиганию нескольких тонн каменного угля. Это делает особенно перспективным применение реакторов  в пунктах, удаленных от залежей  угля и нефти, а также на транспорте — на кораблях, подводных лодках, самолетах. В СССР сооружен ряд крупных  атомных теплоэлектростанций, построено  несколько ледоколов с атомными двигателями, имеются атомные подводные лодки.

Ядерная энергетика имеет  огромное значение для будущего. Подсчитано, что при современных темпах роста  мирового потребления энергии человечество уже через 50 лет может столкнуться  с острой нехваткой угля и нефти. Использование урана спасает  положение, так как запас энергии  в земных ресурсах урана в 10—20 раз  превышает запас энергии в  залежах ископаемых органических топлив. Проблема источников энергии получит  окончательное решение, когда будет  разработана управляемая термоядерная реакция.

2. Трансурановые элементы. При облучении урана нейтронами  изотоп 23892U превращается в 23992U. Последний неустойчив; испытывая b-распад, он образует изотоп элемента 93 — нептуния 23993Np). В свою очередь 23993Np испытывает b-распад и в короткое время (период полураспада 2,35 дня) превращается в изотоп элемента 94 — плутония (23994Pu). Плутоний-239 также неустойчив, но распадается очень медленно (период полураспада 24 000 лет). Поэтому он может накапливаться в больших количествах. Подобно урану-235, плутоний-239 является хорошим «ядерным горючим», пригодным для устройства ядерных реакторов, а также атомных бомб. Для получения плутония используют реакторы из природного урана с замедлителем. В этих реакторах значительная доля нейтронов поглощается в уране-238, образуя в конце концов плутоний. Накопившийся в уране плутоний может быть выделен химическими методами. Другим искусственным ядерным горючим является изотоп урана 233U с периодом полураспада 162 000 лет, которого в природном уране нет. 233U образуется, аналогично плутонию, в результате облучения нейтронами тория. Таким образом, трудно делящиеся вещества — 238U и торий — могут быть переработаны в ценное ядерное горючее. Эта возможность очень существенна, так как 238U и тория на Земле во много раз больше, чем 235U. Нептуний и плутоний являются представителями трансурановых элементов, расположенных в таблице Менделеева за ураном.

Вслед за плутонием был  получен еще ряд трансурановых  элементов вплоть до элемента 107. В  природе трансурановые элементы не обнаружены: они все радиоактивны и по сравнению с геологическим  возрастом Земли короткоживущи.

3. Получение радиоактивных  веществ. В действующем реакторе  имеют место интенсивные потоки  нейтронов, образующихся при реакции  деления. Облучая вещества нейтронами  внутри реактора, получают различные  искусственно-радиоактивные изотопы.  Другим источником радиоактивности  в реакторе являются осколки  деления урана, большинство которых неустойчиво.

Искусственно-радиоактивные  элементы находят много применений в науке и технике. Вещества, испускающие g-излучение, используются вместо более  дорогого радия для просвечивания  толстых металлических предметов, для лечения рака и т. д. Свойство больших доз g-излучения убивать  живые клетки микроорганизма используется при консервировании продуктов  питания. Радиоактивные излучения  начинают использоваться в химической промышленности, так как они способствуют протеканию многих важных химических реакций. Особенно интересен так  называемый метод меченых атомов. Этот метод использует тот факт, что по химическим и многим физическим свойствам радиоактивный изотоп неотличим от устойчивых изотопов того же элемента. В то же время радиоактивный  изотоп легко может быть опознан  по своему излучению (с помощью, например, газоразрядного счетчика). Добавляя к  исследуемому элементу радиоактивный  изотоп и улавливая в дальнейшем его излучение, мы можем проследить путь этого элемента в организме, в химической реакции, при плавке металла и т. д.

 

 

 

 

Список использованных источников

 

  1. Интернет-источник. http://www.physel.ru
  2. Левин В. Е. Ядерная физика и ядерные реакторы. 4-е изд. — М.: Атомиздат, 1979.
  3. БСЭ

 


Информация о работе Ядерные реакторы и их применение