Химия тория, урана, плутония. Жерин И.И - 43 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

43
урана под действием внешних нейтронов, а К.А. Петржак и Г.Н. Флеров
(1939 г.) обнаружили спонтанное (самопроизвольное, т.е. без внешнего
источника нейтронов) деление ядер урана. В результате этих открытий
начались интенсивные исследования по использованию атомной
энергии в военных и мирных целях. В этот период уран и его
месторождения приобрели стратегическое значение, была создана
крупная уранодобывающая и перерабатывающая промышленность.
Всего за период с 1943 по 1960 гг. в США было добыто 150 000 тонн
природного урана. Максимальное общемировое производство урана в
1961 г. достигло 61 000 тонн; в 2007 г. оно составило 40 000 тонн.
В 1942 г. в США был запущен первый в мире атомный реактор на
уране. В 1945 г. в США, а в 1949 г. в СССР были испытаны атомные
бомбы. В 1954 году состоялся пуск первой в мире АЭС (г. Обнинск,
мощность 5000 кВт).
4.3. Уран как ядерное топливо
В качестве ядерного топлива используют элементы, способные к
делению (расщеплению) под действием нейтронов. В настоящее время
для этого используют природный (присутствующий в земной коре)
изотоп
235
U и искусственные изотопы
239
Рu и
233
U – все делящиеся
изотопы имеют нечетные атомные массы. Искусственные изотопы
239
Рu
и
233
U получаются в активных зонах реакторов в результате ядерных
реакций, приведенных в разделе 1.
Реакция деления ядер урана-235 под действием «медленных»
(тепловых) нейтронов:
92
U
235
+
0
n
1
А + В + (2–3)
0
n
1
+ Е. (4.2)
Эта реакция протекает за время τ ≈
8
с. За счет дефекта масс
EmΔMMM
B
A235
U
выделяется огромное количество энергии:
при делении 1 кг ядер
235
U выделяется в 50 млн. раз больше энергии,
чем при сгорании 1 кг угля. Реакция деления является цепной и
продолжается (разветвляется) за счет собственных нейтронов,
выделившихся в результате деления ядер урана-235. Начинается
реакция при достижении минимально необходимой, называемой
критической, массы урана в результате спонтанного деления ядер урана
по Петржаку и Флерову.
Количество урана, требуемого для поддержания цепной реакции
деления, зависит главным образом от следующих факторов:
1) обогащения (концентрации делящегося материала) и окружающих

Страницы