ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химико-технологический аспект использования ядерной энергии Деление ядер из "Химическая технология ядерных материалов" Управляемые процессы ядер ного деления в настоящее время все более щироко применяются для получения энергии в промышленных целях. Это вызвано тем, что мировые запасы энергии в ядерном топливе — уране и тории — значительно превышают запасы ее в угле, нефти и газах. Кроме того, ядерное горючее обладает значительно больщей теплотворной способностью по сравнению с обычными горючими материалами, и во многих случаях получение энергии из ядерного горючего может быть экономически более выгодным, чем получение ео сжиганием обычного топлива. [c.5] Для работы энергетических ядерных реакторов требуется ряд материалов, которые только недавно приобрели промышленное значение, это главным образом уран, торий, бериллий, цирконий и тяжелая вода. Получение и переработка этих и других материалов потребовали использования ряда новых химико-технологических процессов, включая разделение изотопов, разделение металлов путем экстракции растворителями, разделение и очистку в больших масштабах высокорадиоактивных материалов. [c.5] В настоящей главе дается краткое описание процесса ядерного деления и способов его применения для получения ядерной энергии, а также описание химико-технологических процессов, необходимых для того, чтобы сделать эти способы осуществимыми и экономически выгодными. Основная задача главы — показать, почему упоминавшиеся выше новые материалы являются важными для ядерной технологии. [c.5] В последующих главах более подробно изложены способы получения этих материалов и химические процессы, связанные с вдер-ными реакторами. [c.5] Чтобы скорость цепной реакции была постоянной, избыточные нейтроны должны либо выходить из реактора, либо поглощаться неспособными к делению материалами, помещенными в реактор (например, бором). Стационарная цепная реакция показана на рис. 1. 3. [c.6] Средний выход нейтронов и энергии при делении изображен на рис. 1. 5. [c.9] В первичной реакции деления, приведенной в верхней части этого рисунка, атом урана делится на два радиоактивных осколка, испуская в то же время несколько быстрых нейтронов (2,46 в среднем) и Т-излучение. Один из нейтронов служит для продолжения реакции деления. Оставшиеся нейтроны могут либо вызывать другие ядерные реакции при поглощении элементами, присутствующими в реакторе, с образованием нежелательных примесей, либо выходить из реактора. [c.9] Р-частиц и Т-лучей происходит в течение продолжительного времени после остановки реактора, однако скорость распада продуктов деления уменьшается (так как радиоактивные осколки и продукты их превращения имеют периоды полураспада от долей секунды до миллионов лет). [c.10] Общее количество энергии, выделяющейся при делении, является суммой энергий различных частиц и энергии, выделяющейся при поглощении нейтронов материалами реактора. Общая энергия деления составляет в среднем 192 Мэе. Это соответствует приблизительно 21 900 квт-ч г разделившегося Кроме того, некоторое количество 11 расходуется без деления, образуя в результате взаимодействия с нейтронами и . Если принять во внимание эту реакцию, то количество энергии, выделяющееся на 1 г расходуемого и , уменьшается приблизительно на 18%. [c.10] Вернуться к основной статье