Деление лавинообразное

Протекание разветвленных цепных реакций имеет интересную аналогию с развитием лавинообразного цепного процесса деления ядер урана под воздействием нейтронов (см. 3.11). [c.178]

Порядковые номера осколков X и X" лежат между значениями 30 и 65, а массовые числа колеблются в пределах от 72 до 162. Образующиеся 2—3 нейтрона после прохождения через замедлитель (воду, графит и др.) могут привести к делению большого числа ядер урана с образованием 4—9 нейтронов и т. д. Быстрое размножение нейтронов вызывает нарастание скорости процесса деления ядер, приводящее к лавинообразному процессу, называемому цепной ядерной реакцией (рис. 15). Практически такой процесс может быть осуществлен в ядерных реакторах, в которых энергия деления ядер превращается в тепловую, а затем в электрическую. [c.76]

Общий экзотермический характер процесса обусловливает нагревание катализатора и смеси реагирующих веществ. Из-за лавинообразного развития цепей происходит взрыв. Существование свободных радикалов ОН в этом цепном процессе доказал В. Н. Кондратьев спектроскопическим путем. Цепи разветвляются подобным образом и при делении ядер урана-235 под действием нейтронов. [c.48]

Деление ядер происходит с выделением громадного количества энергии — около 75 млн. кДж на каждый грамм делящихся ядер. Такой энергетический эффект примерно равен тому, который дает взрыв 18 т (т. е. в 18 миллионов раз больше количества) обычного взрывчатого вещества. Из этого сопоставления в сочетании с принципиальной возможностью лавинообразного самоускорения процесса деления, непосредственно вытекала идея атомной бомб ы . Проблема ее создания была, как известно, разрешена в 1942— 1945 гг. совместными усилиями большого коллектива ученых различных стран. [c.524]

ХУ1-25. Схема лавинообразного деления. [c.524]

В реакции деления на один затраченный нейтрон образуется 2—3 новых нейтрона, которые, в свою очередь, могут вызывать реакцию деления ядер. Таким образом может произойти лавинообразное увеличение числа расщепляемых ядер, т.е. цепная реакция. Если не регулировать развитие цепей, то процесс протекает практически мгновенно и сопровождается взрывом. На этом основано действие атомной бомбы. [c.13]

К еще более радикальным изменениям ядер приводит процесс деления ядер. Схематически он изображен на рис. 8. Видно, что процесс деления ядер урана на два новых ядра сопровождается выделением трех нейтронов. Эти нейтроны вызывают деление других ядер урана, вследствие чего реакция приобретает цепной характер. Процесс развивается лавинообразно и мгновенно. При этом выделяется колоссальное количество энергии, равное 200 Мэе на один акт деления. Так, деление Одного килограмма урана сопровождается выделением энергии, равной 22 млн. кет ч, что равноценно теплу, получающемуся при сгорании 2500 г угля. [c.31]

Для того чтобы нейтроны не вылетали из куска урана-235 и вызывали лавинообразно нарастающий процесс деления ядер, необходимо, чтобы уран был взят в количестве не менее определенной массы (критическая масса). Если масса урана ниже критической, взрыва атомной бомбы не произойдет. Если два куска урана, из которых каждый имеет массу в половину критической, держать отдельно, взрыва не будет. Если же эти куски соединить, первый же нейтрон, образовавшийся в металле или попавший туда извне (например, за счет космических лучей), немедленно вызовет мощный взрыв. [c.211]

На каждый акт вынужденного деления испускается в среднем 2—3 нейтрона. Эти нейтроны при благоприятных условиях могут вызвать новые акты деления, которые приведут к высвобождению новых нейтронов и т. д., т. е. реакция будет носить цепной характер и протекать самопроизвольно. Когда каждый испущенный нейтрон захватывается способным к делению ядром, процесс носит лавинообразный характер и быстро приводит к взрыву. Для осуществления регулируемой ядерной реакции применяют специальные устройства, называемые ядерными реакторами. [c.66]

Из этого сопоставления, в сочетании с принципиальной возможностью лавинообразного само-ускорения процесса деления, непосредственно вытекала идея атомной бомбы . Проблема создания последней была, как известно, разрешена в 1942— [c.457]

При делении каждого атомного ядра урана выбрасывается ядром 2—3 нейтрона. Так как один нейтрон приводит к выбрасыванию атомным ядром урана 2—3 новых нейтронов, а они, сталкиваясь с другими ядрами урана, в свою очередь вызывают деление ядер и появление уже 4—9 нейтронов и т. д., то происходит быстрое размножение нейтронов, и ядерный процесс нарастает с очень большой скоростью без действия внешних факторов. Такой лавинообразный, протекающий с нарастающей скоростью процесс деления атомных ядер получил название цепной ядерной реакции (рис. 11). Цепная ядерная реакция может развиваться только в достаточно большом куске расщепляющегося урана. Наименьшее количество урана, при котором возможна цепная ядерная реакция, называется критической массой. Так как в любой момент в куске урана имеются свободные нейтроны, которые проникают в его атомные ядра, то при наличии массы урана больше критической происходит цепная ядерная реакция взрывного характера. [c.67]

Цепными реакциями являются реакции деления 2 Pu и В процессе деления ядра урана или плутония, вызванного захватом нейтрона, происходит выделение не только значительного количества энергии, но также и некоторого числа (от двух до трех) нейтронов. Эти нейтроны захватываются другими ядрами урана или плутония, которые при определенных условиях начинают делиться. Каждый нейтрон в свою очередь может вызвать деление одного ядра урана или плутония. Поэтому число нейтронов, возникающих в результате деления, возрастает в геометрической прогрессии. Таким образом, если бы преобладающее число нейтронов деления можно было бы использовать для новых актов деления, мы имели бы лавинообразное нарастание числа делящихся атомов и, следовательно, числа нейтронов и выделяющейся энергии, т. е. имели бы типичный разветвленный процесс, в котором роль промежуточного вещества играют нейтроны. Этот процесс и используется при получении атомной энергии. [c.252]

Процесс адаптации микробных клеток инокулята к новым условиям существования, который заключается в установлении стационарного состояния в цепи последовательных обратимых переходов компонентов питательной среды в компоненты микробной клетки, приводит к увеличению клеточной биомассы и завершается делением клеток. Такое окончание начального этапа роста популяции характеризуется кратковременным лавинообразным нарастанием числа делящихся клеток, пока не установится определенный темп прироста особей, определяющий увеличение численности, близкое к экспоненциальному закону. [c.37]

Цепи, возникающие в результате реакции, часто разветвляются. При этом образуется все большее количество активных частиц, дающих начало развитию новых цепей. Если разветвление цепей идет быстро, то реакция, в отличие от простой цепной, протекает с самоускорением и оканчивается в короткое время взрывом или вспышкой. Разветвляющийся цепной процесс наблюдается, например, при делении ядер №35 плутония (гл. I). Активными частицами в данном случае являются нейтроны, количество которых в ходе процесса прогрессивно возрастает. В результате этого скорость деления ядер лавинообразно нарастает и, благодаря выделению энергии в концентрированном виде, процесс оканчивается в короткий срок сильным взрывом. [c.133]

НИЯ, то процесс нарастает лавинообразно, охватывая весь объем куска урана. Происходит это чрезвычайно быстро, так как каждый акт деления завершается за время около сек. Такой процесс формально аналогичен хорошо известному химикам механизму разветвляющихся цепей при взрывных реакциях, который был обнаружен и изучен Н. Н. Семеновым 61 ]. Эту аналогию не следует, однако, проводить слишком далеко. При химических взрывных реакциях цепи распространяются переносом атомов или молекул, а не ядерных частиц, и превращения затрагивают лишь внешние электронные оболочки атомов, а не их ядра. Поэтому и масштабы энергии несоизмеримы деление дает в 10 —10 раз больше энергии, чем химические реакции горения или взрыва на то же количество вещества. [c.174]

Размножение нейтронов при делении ядер урана может быть использовано так, что, раз начавшись, процесс деления затем сам собой распространяется с контролируемой скоростью. Для этого необходим ряд условий, правильный выбор которых дает возможность регулировать разветвление цепей и вести процесс в режиме лавинообразного роста числа делений (атомная бомба) или с постоянной скоростью (урановый реактор). Здесь нас интересует лишь последний. [c.191]

Схема лавинообразного деления. [c.363]

Фи) при захвате нейтрона способны делиться на два осколка, причем в каждом акте ядерного деления, наря- -ду с осколками, делящееся ядро испускает два нейтрона. Благодаря этому становится возможным не только продолжение ланаашегх) я деления ядер, но и лавинообразное его нарастание (рис. 75). [c.449]

По пути к устойчивому состоянию радиоактивные осколки , образовавщиеся при делении ядер атомов изотопа урана, выбрасывают различные элементарные частицы, в том числе и нейтроны. Эти нейтроны раскалывают ядра следующих атомов урана, в результате чего появляются новые нейтроны и т. д. Таким путем сама по себе развивается так называемая цепная реакция , которая очень быстро охватывает всю массу урана. На рисунке 65 схематически изображено быстрое (лавинообразное) нарастание количества нейтронов. Такая лавина нейтронов может нарастать практически мгновенно (за период времени порядка 10" сек.), в результате чего расщепление ядер атомов урана протекает со взрывом. [c.210]

Из актиноидов наибольшее применение нашли уран и плутоний. Дело в том, что ядра двух изотопов урана (235и ц 23зу также двух изотопов плутония ( Ри и Фи) при захвате нейтрона способны делиться на два осколка, причем в каждом акте ядерного деления, наряду с осколками, делящееся ядро испускает два или три нейтрона. Благодаря этому становится возможным не только продолжение начавшегося деления ядер, но и лавинообразное его нарастание (рис. 75). [c.449]

Источником бесплодной потери нейтронов является, помимо улавливания их посторонними ядрами элементов, примешанных к урану 235, также улетучивание нейтронов наружу, за пределы урановой массы. Вероятность того, что возникший внутри массы нейтрон осуществит ядерное деление, пропорциональна числу ядер с которыми он имеет шансы встретиться, т. е. пропорциональна объему уранового шара. Вероятность же того, что нейтроны, не встретившись с ядром, выскочат наружу, пропорциональна поверхности шара. С увеличением радиуса шара поверхность шара увеличивается медленнее, чем его объем. Так, при увеличении радиуса шара вдвое его поверхность возрастает в 2x2=4 раза, а объем в 2Х2x2=8 раз. Поэтому с возрастанием радиуса уранового шара вероятность утечки нейтронов относительно уменьшается, а вероятность их полезного действия относительно увеличивается. Существует определенное критическое значение радиуса массы из урана 235, ниже которого возникающие в ней цепные ядерные реакции будут протекать затухая, а выше — лавинообразно разветвляясь. Шар из урана с радиусом ниже критического ни при каких условиях не взорвется шар из урана с радиусом свыше критического взорвется сам собой, так как в нейтронах вследствие непрерывно текущей в уране ядерной цепной реакции в природе нет недостатка. На этом основано приведение в действие урановой бомбы путем быстрого сближения двух урановых масс, порознь обладающих объемами ниже критического, но вместе образующих объем свыше критического. Критический радиус может быть уменьшен путем заключения урана в оболочку из элемента, ядра которого не поглощают нейтронов, а отражают их по закону упругого удара обратно внутрь взрывающейся атомной бомбы. [c.188]

Этот процесс сопровождается выделением огромных количеств энергии за счет дефекта массы в соответствии с законом эквивалентности Эйнштейна и благодаря выделению в процессе деления новых нейтронов является саморазвивающимся, лавинообразным, что позволило использовать его для построения атомной бомбы. [c.94]

Количество нейтронов, а вместе с ним и число делящихся ядер урана, будет лавинообразно нарастать. Такой самопроизвольный быстронарастающий процесс деления ядер называется цепной разветвляющейся реакцией. В цепной реакции число нейтронов при каждом делении увеличивается в К раз. Это число называется фактором размножения. Фактор размножения К есть отношение количества образовавшихся нейтронов к первоначальному количеству нейтронов, вызывавших деление ядра. Если /(>1, то цепная реакция будет идти со все увеличивающейся скоростью, которая настолько быстро нарастает, что процесс приобретает характер взрыва. [c.91]

Исключительно важно то обстоятельство, что деление ядер сопровождается испусканием нейтронов (по 2—3 на каждое деление), которые могут, в свою очередь, вызвать деление соседних ядер 235у Таким образом, становится принципиально возможным не только самопроизвольное продолжение однажды начавшегося процесса, ио и его лавинообразное самоускорение (рис. ХУ1-45). >3 [c.362]

Деление ядер происходит с выделением громадного количества энергии — около 18 млн. ккал на каждый грамм делящихся ядер. Такой энергетический эффект примерно равен тому, который дает взрыв 18 т обычного взрывчатого вещества. Из этого сопоставления, в сочетании с принципиальыон возможностью лавинообразного самоускорения про- [c.362]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология