Презентация к уроку"Ядерные реакции"

Ядерные реакции на нейтронах

1934 г., Э.Ферми – облучали нейтронами

почти все элементы периодической системы.

Нейтроны, не имея заряда,

беспрепятственно проникают в атомные ядра

и вызывают их изменения.

Реакции на быстрых нейтронах.

Реакции на медленных нейтронах

(более эффективны, чем быстрые;

n замедляют в обычной воде)

1

24

4

Al + n → Na + He

27

0

2

11

13

1

0

Деление ядер урана

Открытие в 1938 г. О.Ган, Ф.Штрассман

Объяснение в 1939 г. О.Фриш, Л.Мейтнер

235

При бомбардировке нейтронами U

образуется 80 различных ядер.

Наиболее вероятное деление на Kr и Ba

в соотношении 2/3

91

142

Деление происходит

под действием кулоновских сил

94

Rb

α -излучение

γ -излучение

Термоядерная реакция - реакция слияния легких ядер при очень высокой температуре, сопровождающаяся выделением энергии

Энергетически очень выгодна!!!

• Самоподдерживающиеся –

в недрах Земли, Солнца и других звезд.

2. Неуправляемая – водородная бомба!!!

3. Ведутся работы по осуществлению

управляемой термоядерной реакции.

Ядерный реактор – установка, в которой осуществляется управляемая цепная реакция деления тяжелых ядер

Первый ядерный реактор: США, 1942 г., Э.Ферми,

деление ядер урана.

В России: 25 декабря 1946 г., И.В.Курчатов

Атомная энергетика

Первая АЭС,

1954 г.,

г. Обнинск,

мощность 5000 кВт

-

Схема устройства АЭС

1) Не потребляют дефицитного

органического топлива,

2) Не загружают перевозками угля

ЖД- транспорт,

3) Не потребляют атмосферный

воздух,

4) Не засоряют среду золой

и продуктами сгорания.

1) Нельзя размещать

в густонаселенных районах –

потенциальная угроза

радиоактивного заражения!!!!!

2) Сложности с захоронением радиоактивных отходов и демонтажем отслуживших свой срок атомных электростанций

+

Ядерная энергия в мирных целях

В 1955 г. основано МАГАТЭ

МЕЖДУНАРОДНОЕ АГЕНТСТВО ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ

(МАГАТЭ)

является межправительственной организацией,

которая на основе соглашения с ООН с 1956 г. входит в общую

систему Объединенных Наций.

МАГАТЭ уполномочено:

• поощрять и поддерживать изучение, развитие и практическое

использование атомной энергии во всем мире в гражданских целях;

• посредничать в обмене услугами и материалами между

своими членами по их желанию;

• обеспечивать использование материалов, услуг и

оборудования для развития атомной энергетики в мирных целях;

• поощрять обмен научной и технической информацией в сфере

мирного использования атомной энергии;

• предпринимать меры безопасности для предотвращения

использования ядерных материалов в военных целях;

• вместе с отвечающими за эти вопросы органами и институтами

системы ООН определять и устанавливать нормы в области

безопасности и охраны здоровья.

Ядерное оружие

… в отличие от обычного оружия,

оказывает разрушающее действие за счет

ядерной, а не механической или химической

энергии. По разрушительной мощи только

взрывной волны одна единица ядерного оружия

может превосходить тысячи обычных бомб

и артиллерийских снарядов. Кроме того, ядерный

взрыв оказывает на все живое губительное

тепловое и радиационное действие,

причем, как правило, на больших площадях.

Радиус поражения при ядерном взрыве

Испытания ядерного оружия впервые были проведены на Аламогордской базе ВВС, расположенной в пустынной части шт. Нью-Мексико. Плутониевое ядерное устройство, установленное на стальной башне, было успешно взорвано 16 июля 1945. Энергия взрыва приблизительно соответствовала 20 кт тротила. При взрыве образовалось грибовидное облако, башня обратилась в пар, а характерный для пустыни грунт под ней расплавился, превратившись в сильно радиоактивное стеклообразное вещество.(Через 16 лет после взрыва уровень радиоактивности в этом месте все еще был выше нормы.) Информация об удачном опытном взрыве сохранялась в тайне от общественности, но была передана президенту Г.Трумену, который в то время находился в Потсдаме на переговорах о послевоенном устройстве Германии. Проинформированы были также У.Черчилль и И.Сталин.

Первая атомная бомба

СССР — «РДС–1»

Ядерный заряд

впервые испытан

29 августа 1949 года

на Семипалатинском

полигоне. Мощность

заряда до 20 килотонн

тротилового эквивалента .

Музей РФЯЦ–ВНИИТФ г.Снежинск

Бомба предназначалась для проведения натурных испытаний ядерных

зарядов большой мощности (20–50 мегатонн).Она представляет собой

баллистическое тело обтекаемой формы с хвостовым оперением.

Диаметр 2 м, длина 8 м, масса 30 т. Для обеспечения возможности

транспортировки авиабомбы такого большого калибра была проведена

специальная доработка самолёта Ту-95, позволившая разместить на нём

авиабомбу, частично заглубив её внутри фюзеляжа. Бомбометание

производилось на дозвуковой скорости. Для обеспечения безопасности

экипажа самолёта-носителя от поражающих факторов сброшенной им

бомбы была разработана парашютная система: 2 вытяжных парашюта

площадью 0,52 и 5 м 2, четыре тормозных — по 42 м 2 и основной

парашют — площадью 1600 м 2. Перегрузки не превышали 5 единиц,

скорость снижения обеспечивалась в пределах 20–25 м/с. В дальнейшем

на базе такой парашютной системы были разработаны системы

спасения  для спускаемых аппаратов управляемых космических ракет.

Бомба испытана на половинную мощность 24 декабря 1962 года

на полигоне „Новая Земля“. Музей РФЯЦ–ВНИИТФ г. Снежинск.