Способи вивільнення ядерної енергії

Report
1. Вивчити різні типи ядерних реакцій.
2. Навчитися складати рівняння ядерних реакцій та
доповнювати їх.
3. З’ясувати що означає енергетичний вихід ядерних реакцій та
навчитися його обчислювати.
4. Дізнатися про можливості та способи використання
ядерної енергії.
1.
2.
3.
4.
Реакції під дією заряджених частинок
Реакції на нейтронах
Термоядерні реакції
Реакції поділу


+


Ернест Резерфорд
(1871 – 1937)
→


→


+




+


→


• Джон Чедвік (учень Резерфорда) у
1932 р. спостерігав у камері Вільсона
треки ядер азоту, які зазнавали зіткнення
з берилієвим промінням.
• За його оцінкою енергія γ-квантів
повинна була становити 90 МеВ. Подібні
досліди з ядрами аргону дали число
150 МеВ.
+


Джон Чедвік
(1920-1998)
α- частинки
протони
берилій
свинець
• Ірен та Фредерік Жоліо-Кюрі за
допомогою камери Вільсона виявили
протони і оцінили їх енергію.
• Якщо протони прискорювалися за
рахунок зіткнення з γ-квантами, то
їх енергія повинна бути близько
55 МеВ.
парафін
Ірен
Жоліо-Кюрі
(1897-1956)
Фредерік
Жоліо-Кюрі
(1900-1958)


→



+ −
+ 
•Існування нейтрона передбачив Резерфорд ще за 10 років до
дослідів Чедвіка.
• Нейтрон – частинка нестабільна.
• У вільному стані він розпадається за час τ = 885,7(8)с на
протон, електрон і антинейтрино – частинку, надзвичайно
великої проникної здатності, що не має маси спокою.


+


→


+


∆ = (,  + ,  − ,  −
−, ) ∙ ,  = ,  
МеВ
∆ = а. о. м.∙
= МеВ
а. о. м.


+


→


• Оскільки нейтрони не мають заряду, то вони без
перешкод проникають в атомні ядра.
• Великий італійський фізик Енріко Фермі
першим почав вивчати реакції, спричинені
нейтронами.
• Він виявив, що ядерні реакції зумовлюються не
тільки швидкими нейтронами з енергією понад
1 МеВ, але й повільними.
+




+


→


+


Реакції злиття легких ядер при високих температурах, які
супроводжуються
виділенням
енергії
називаються
термоядерними реакціями.












+


+


+


+


+


+


→


+  + , 
→


+  + , 
→


→


→


→


+


+ , 
+


+ , 
+


+ , 
+


+ , 
137Te
235U
n

137I

137Xe

137Cs

n
+ ( = )
n
96Zr

96Nb

96Mo
137Ba



+






+





+


+

 
+

 
1. Які відомі вам закони збереження справджуються під час
ядерних реакцій?
2. Які типи ядерних реакцій вам відомі?
3. Доповніть ядерні реакції.


+






+
+
?
?

? → ?
→ ?
? + 





?
 ?
? →
→?
?? + 
→
?
??
→
?

 + 
??
4. Після захоплення нейтрона ядро атома 
 випромінило
електрон. Ядро якого атома утворилося?
А


Б


В


Г


5. Радіоактивний ізотоп Карбону утворюється в атмосфері з
Нітрогену. Яке рівняння реакції описує це перетворення?




 +  →  + 




 +  →  + 
Виділилося
9, 31 МеВ
A
Виділилося
9•1016 Дж
Б




 +  +  + 




 +  +  + 
Б
Г
В
A
6. Під час ядерної реакції маса частинок, що взаємодіяли,
збільшилася на 0,01 а.о.м. Обчисліть енергетичний вихід
ядерної реакції.
Було поглинуто Було поглинуто
9, 31 МеВ
9•1016 Дж
В
Г
1. Вивчити § 54(4, 5, 6), § 56(4, 5) за підручником
В. Г. Бар’яхтар, Ф. Я. Божинова, Фізика 11 клас
(академічний рівень).
2. Розв'язати задачі. Вправа 39 (1), вправа 40 (3, 5).
3. Творче завдання. Підготувати повідомлення
(реферати, презентації) на такі теми:
«Термоядерні процеси на Сонці»,
«ТОКАМАК. Будова, принцип дії та проблеми».
Ядерні реакції – це зміна атомних ядер у результаті їх
взаємодії з елементарними частинками і між собою.
Штучні ядерні реакції поділяють на 4 типи: під дією
заряджених частинок, на нейтронах, термоядерні та поділу.
Енергетичним виходом ядерної реакції називається різниця
енергій спокою ядер і частинок до реакції і після реакції.
Під час ядерних реакцій справджуються класичні закони
збереження.
Реакції відбуваються з виділенням або поглинанням енергії.
Практичне застосування можуть мати реакції з великим
енергетичним виходом – реакції поділу та термоядерні.
Керована термоядерна реакція є перспективним джерелом
енергії, але завдання по її створенню ще не вдалося розв’язати.

similar documents