นิวเคลียร์ฟิวชันเย็นในเซลล์ที่มีชีวิต ปฏิกิริยานิวเคลียร์

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ในธรรมชาติ - แบ่งออกเป็น 2 ประเภท: ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์และปฏิกิริยาภายใต้การกระทำของอนุภาคนิวเคลียร์และปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน อดีตต้องมีอุณหภูมิประมาณหลายล้านองศาสำหรับการใช้งานและเกิดขึ้นเฉพาะภายในดวงดาวหรือระหว่างการระเบิดของ H-bomb หลังเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศและเปลือกโลกเนื่องจากการแผ่รังสีคอสมิกและเนื่องจากอนุภาคกัมมันตภาพรังสีในเปลือกโลกตอนบน อนุภาคคอสมิกที่รวดเร็ว (พลังงานเฉลี่ย ~2 10 9 eV) เข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก มักจะทำให้อะตอมในชั้นบรรยากาศ (N, O) แตกตัวเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย ซึ่งรวมถึง นิวตรอนอัตราการก่อตัวของหลังถึง 2.6 นิวตรอน (ซม. -2 วินาที -1) นิวตรอนมีปฏิกิริยากับบรรยากาศ N เป็นหลัก ทำให้มีการผลิตกัมมันตภาพรังสีอย่างต่อเนื่อง ไอโซโทปคาร์บอน C 14 (T 1/2 = 5568 ปี) และไอโซโทป H 3 (T 1/2 = 12.26 ปี) ตามปฏิกิริยาต่อไปนี้ N 14 + พี\u003d C 14 + H 1; N 14+ น\u003d C 12 + H 3 การก่อตัวของเรดิโอคาร์บอนประจำปีในชั้นบรรยากาศโลกอยู่ที่ประมาณ 10 กิโลกรัม การก่อตัวของกัมมันตภาพรังสี Be 7 และ Cl 39 ในบรรยากาศก็ถูกบันทึกไว้เช่นกัน ปฏิกิริยานิวเคลียร์ในเปลือกโลกเกิดขึ้นส่วนใหญ่เนื่องจากอนุภาค α และนิวตรอนที่เกิดจากการสลายตัวของธาตุกัมมันตภาพรังสีที่มีอายุยืนยาว (ส่วนใหญ่เป็น U และ Th) ควรสังเกตการสะสมของ He 3 ในบาง mls ที่มี Li (ดู ไอโซโทปฮีเลียมในธรณีวิทยา)การก่อตัวของไอโซโทปแต่ละไอโซโทปของนีออนใน euxenite, monazite และ m-lahs อื่น ๆ ตามปฏิกิริยา: O 18 + He 4 \u003d Ne 21 + พี;เฟ 19 + เขา \u003d นา 22 + พี;นา 22 → น 22 . การก่อตัวของไอโซโทปอาร์กอนในสารกัมมันตภาพรังสีตามปฏิกิริยา: Cl 35 + ไม่ = Ar 38 + น; Cl 35 + เขา \u003d K 38 + H 1; K 38 → Ar 38. ในระหว่างการแตกตัวของยูเรเนียมที่เกิดขึ้นเองและที่เกิดจากนิวตรอน จะสังเกตเห็นการก่อตัวของไอโซโทปหนักของคริปทอนและซีนอน (ดูวิธีการกำหนดอายุสัมบูรณ์ของซีนอน)ใน m-lakh ของเปลือกโลก, การแยกเทียม นิวเคลียสของอะตอมทำให้เกิดการสะสมของไอโซโทปบางชนิดในปริมาณ 10 -9 -10 -12% ของมวล m-la

พจนานุกรมธรณีวิทยา: ใน 2 เล่ม - ม.: เนดรา. แก้ไขโดย K.N. Paffengolts et al.. 1978 .

ดูว่า "ปฏิกิริยานิวเคลียร์ในธรรมชาติ" ในพจนานุกรมอื่นๆ คืออะไร:

ฟิสิกส์นิวเคลียร์ นิวเคลียสของอะตอม การสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ศัพท์พื้นฐาน นิวเคลียสของอะตอม ไอโซโทป ไอโซบาร์ ครึ่งชีวิต Ma ... Wikipedia

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ระหว่างอะตอมของแสง นิวเคลียสเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงมาก (=108K ขึ้นไป) อุณหภูมิสูง กล่าวคือ พลังงานสัมพัทธ์ขนาดใหญ่เพียงพอของนิวเคลียสที่ชนกัน จำเป็นต่อการเอาชนะไฟฟ้าสถิต อุปสรรค, ... ... สารานุกรมทางกายภาพ

เคมี. การเปลี่ยนแปลงและกระบวนการทางนิวเคลียร์ซึ่งการปรากฏตัวของอนุภาคแอคทีฟระดับกลาง (อนุมูลอิสระ, อะตอม, โมเลกุลที่ตื่นเต้นในการเปลี่ยนแปลงทางเคมี, นิวตรอนในกระบวนการนิวเคลียร์) ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอนุภาคเริ่มต้นในค. ตัวอย่างเคมีภัณฑ์ ซี อาร์ ... สารานุกรมเคมี

หนึ่งในทิศทางใหม่ของความทันสมัย กอล วิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับส่วนที่อยู่ติดกันของฟิสิกส์นิวเคลียร์ ธรณีเคมี เคมีวิทยุ ธรณีฟิสิกส์ จักรวาลเคมี และจักรวาลวิทยา และครอบคลุม ปัญหายากๆวิวัฒนาการตามธรรมชาติของนิวเคลียสของอะตอมในธรรมชาติและ ... ... สารานุกรมธรณีวิทยา

ไอโซโทปที่เสถียรและมีกัมมันตภาพรังสีที่ผลิตใน วัตถุธรรมชาติภายใต้การกระทำของรังสีคอสมิกเช่นตามโครงการ: XAz + P → YAZ + an + bp ซึ่ง A = A1 + an + (b 1)p; Z \u003d Z1.+ (b 1)p โดยที่ XAz เป็นเคอร์เนลดั้งเดิม P นั้นเร็ว ... ... สารานุกรมธรณีวิทยา

เทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชัน ปฏิกิริยาของการหลอมรวมของนิวเคลียสอะตอมของแสงเข้ากับนิวเคลียสที่หนักกว่า เกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงมาก และมาพร้อมกับการปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล นิวเคลียร์ฟิวชันเป็นปฏิกิริยาที่ย้อนกลับของการแตกตัวของอะตอม: ในระยะหลัง ... ... สารานุกรมถ่านหิน

กระบวนการนิวเคลียร์ การสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี การสลายตัวของอัลฟ่า การสลายตัวของเบต้า การสลายตัวของคลัสเตอร์ การสลายตัวของเบต้าคู่ การจับทางอิเล็กทรอนิกส์ การจับอิเล็กตรอนคู่ การแผ่รังสีแกมมา การแปลงภายใน การเปลี่ยนแปลงของไอโซเมอร์ การสลายตัวของนิวตรอน การสลายตัวของโพซิตรอน ... ... Wikipedia

94 Neptunium ← Plutonium → Americium Sm Pu ... Wikipedia

ฟิสิกส์นิวเคลียร์ ... Wikipedia

หนังสือ

• ได้รับพลังงานนิวเคลียร์และโลหะหายากและมีค่าอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงทางนิวเคลียร์ พลังงานจับและพลังงานศักย์ของปฏิกิริยาทางไฟฟ้าของประจุไฟฟ้าในนิวตรอน ดิวเทอรอน ทริเทียม ฮีเลียม-3 และฮีเลียม-4
• ได้รับพลังงานนิวเคลียร์และโลหะหายากและมีค่าอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงทางนิวเคลียร์ พลังงานผูกพันและพลังงานศักย์ของปฏิกิริยาทางไฟฟ้าของประจุไฟฟ้าในนิวตรอน, ดิวเตอร์, ลาริน วี.ไอ.

Rachek Maria, Yesman Vitalia, รุมยานเซวา วิกตอเรีย

นี้ โครงการวิจัยทำโดยนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 9 เป็นงานชั้นนำในการศึกษาของเด็กนักเรียนในหัวข้อ "โครงสร้างของอะตอมและนิวเคลียสของอะตอม การใช้พลังงานของนิวเคลียสของอะตอม" ในหลักสูตรฟิสิกส์ ป.9 จุดมุ่งหมายของโครงการคือการชี้แจงเงื่อนไขสำหรับการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์และหลักการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ดาวน์โหลด:

ดูตัวอย่าง:

สถาบันการศึกษางบประมาณเทศบาล

ปานกลาง โรงเรียนครบวงจร № 14

ชื่อของวีรบุรุษแห่งสหภาพโซเวียต

Anatoly Perfilyev

จี. อเล็กซานดรอฟ

งานวิจัยทางฟิสิกส์

"ปฏิกิริยานิวเคลียร์"

สมบูรณ์

ลูกศิษย์

ชั้น 9B:

รัชก มาเรีย

รุมยานเซวา วิกตอเรีย,

เยสมัน วิทาเลีย

ครู

Romanova O.G.

2015

แผนโครงการ

บทนำ

ส่วนทฤษฎี

• พลังงานนิวเคลียร์.

บทสรุป

บรรณานุกรม

บทนำ

ความเกี่ยวข้อง :

ปัญหาที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งที่มนุษยชาติกำลังเผชิญคือปัญหาด้านพลังงาน การใช้พลังงานมีการเติบโตอย่างรวดเร็วจนปริมาณสำรองเชื้อเพลิงที่ทราบในปัจจุบันจะหมดลงในระยะเวลาอันสั้น ปัญหา "ความหิวพลังงาน" ไม่ได้แก้ไขโดยการใช้พลังงานจากแหล่งที่เรียกว่าพลังงานหมุนเวียน (พลังงานของแม่น้ำ ลม แสงแดด คลื่นทะเลความร้อนลึกของโลก) เนื่องจากสามารถให้ กรณีที่ดีที่สุดเพียง 5-10% ของความต้องการของเรา ในเรื่องนี้ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 จำเป็นต้องค้นหาแหล่งพลังงานใหม่

ในปัจจุบัน การสนับสนุนที่แท้จริงในการจัดหาพลังงานทำโดย พลังงานนิวเคลียร์กล่าวคือ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (ย่อมาจาก NPP) ดังนั้นเราจึงตัดสินใจค้นหาว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีประโยชน์ต่อมนุษยชาติหรือไม่

เป้าหมายของงาน:

1. ค้นหาเงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์
2. ศึกษาหลักการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ศึกษาดูว่ามีผลดีหรือไม่ดีต่อ สิ่งแวดล้อมและต่อคน

เพื่อให้บรรลุเป้าหมาย เราได้กำหนดไว้ดังนี้งาน:

1. เรียนรู้โครงสร้างของอะตอม องค์ประกอบของมัน กัมมันตภาพรังสีคืออะไร
2. สำรวจอะตอมยูเรเนียม สำรวจปฏิกิริยานิวเคลียร์
3. สำรวจหลักการทำงานของเครื่องยนต์นิวเคลียร์

วิธีการวิจัย:

1. ส่วนทฤษฎี - การอ่านวรรณกรรมเกี่ยวกับปฏิกิริยานิวเคลียร์

ส่วนทางทฤษฎี

ประวัติอะตอมและกัมมันตภาพรังสี โครงสร้างของอะตอม

สมมติฐานที่ว่าร่างกายทั้งหมดประกอบด้วยอนุภาคเล็ก ๆ ถูกสร้างขึ้นโดย นักปรัชญากรีกโบราณ Leucippus และ Democritus เมื่อประมาณ 250,000 ปีก่อน อนุภาคเหล่านี้เรียกว่า "อะตอม" ซึ่งแปลว่า "แบ่งไม่ได้" อะตอมเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดของสสาร ที่ง่ายที่สุด ไม่มีส่วนประกอบ

แต่ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 ข้อเท็จจริงจากการทดลองเริ่มปรากฏให้เห็นซึ่งทำให้สงสัยในแนวคิดเรื่องการไม่แบ่งแยกของอะตอม ผลการทดลองเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าอะตอมมีโครงสร้างที่ซับซ้อนและมีอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าอยู่

หลักฐานที่เด่นชัดที่สุด โครงสร้างที่ซับซ้อนอะตอมเป็นผู้ค้นพบปรากฏการณ์กัมมันตภาพรังสีถ่ายโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Henri Becquerel ในปี 1896 เขาค้นพบว่าองค์ประกอบทางเคมียูเรเนียมที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ (กล่าวคือ ไม่มีปฏิกิริยาจากภายนอก) ปล่อยรังสีที่มองไม่เห็นซึ่งไม่เคยปรากฏมาก่อนซึ่งถูกตั้งชื่อในภายหลังกัมมันตภาพรังสี. เนื่องจากกัมมันตภาพรังสีมี คุณสมบัติผิดปกตินักวิทยาศาสตร์หลายคนเริ่มศึกษามัน ปรากฎว่าไม่เพียงแต่ยูเรเนียมเท่านั้น แต่ยังมีองค์ประกอบทางเคมีอื่นๆ (เช่น เรเดียม) ที่ปล่อยรังสีกัมมันตภาพรังสีออกมาเองตามธรรมชาติ ความสามารถของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีบางชนิดต่อการแผ่รังสีที่เกิดขึ้นเองเริ่มถูกเรียกว่ากัมมันตภาพรังสี (จากวิทยุละติน - ฉันแผ่รังสีและแอคทีฟ - มีประสิทธิภาพ)

เบคเคอเรลเกิดความคิด: ไม่มีการเรืองแสงที่มาพร้อมกับรังสีเอกซ์หรือไม่? เพื่อทดสอบการเดาของเขา เขาใช้สารประกอบหลายชนิด รวมทั้งเกลือยูเรเนียมหนึ่งชนิด ซึ่งเรืองแสงเป็นสีเขียวอมเหลือง หลังจากให้แสงสว่างกับแสงแดดแล้ว เขาห่อเกลือด้วยกระดาษสีดำแล้ววางลงในตู้มืดบนจานถ่ายภาพที่ห่อด้วยกระดาษสีดำเช่นกัน ต่อมาเมื่อแสดงจาน เบคเคอเรลก็เห็นภาพของเกลือชิ้นหนึ่งจริงๆ แต่ รังสีเรืองแสงไม่สามารถผ่านกระดาษสีดำได้ และมีเพียงรังสีเอกซ์เท่านั้นที่สามารถส่องสว่างจานภายใต้สภาวะเหล่านี้ เบคเคอเรลทำการทดลองซ้ำหลายครั้งด้วยความสำเร็จที่เท่าเทียมกัน เมื่อปลายเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2439 ในการประชุมของ French Academy of Sciences เขาได้รายงานเรื่อง เอกซเรย์สารเรืองแสง หลังจากนั้นไม่นาน จานหนึ่งก็ถูกพัฒนาโดยไม่ได้ตั้งใจในห้องทดลองของเบคเคอเรล ซึ่งวางเกลือยูเรเนียมโดยไม่ฉายรังสีจากแสงแดด แน่นอนว่าเธอไม่ได้ฟอสฟอรัส แต่รอยประทับบนจานกลับกลายเป็น แล้วเบคเคอเรลก็เริ่มสัมผัส การเชื่อมต่อที่แตกต่างกันและแร่ธาตุยูเรเนียม (รวมถึงแร่ธาตุที่ไม่เรืองแสง) เช่นเดียวกับยูเรเนียมที่เป็นโลหะ จานถูกไฟอย่างต่อเนื่อง โดยการวางกากบาทโลหะระหว่างเกลือกับจาน เบคเคอเรลได้รูปทรงที่อ่อนแอของกากบาทบนจาน จากนั้นจึงเห็นได้ชัดว่ามีการค้นพบรังสีใหม่ที่ผ่านวัตถุทึบแสง แต่ไม่ใช่รังสีเอกซ์

เบคเคอเรลแบ่งปันการค้นพบของเขากับนักวิทยาศาสตร์ที่เขาร่วมงานด้วย ในปี พ.ศ. 2441 Marie Curie และ Pierre Curie ได้ค้นพบกัมมันตภาพรังสีของทอเรียมและต่อมาได้ค้นพบธาตุกัมมันตภาพรังสีโพโลเนียมและเรเดียม พวกเขาพบว่าสารประกอบยูเรเนียมทั้งหมดและยูเรเนียมเองมีคุณสมบัติของกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติ เบคเคอเรลกลับไปที่กลุ่มนักเรืองแสงที่สนใจเขา จริงอยู่ เขาได้ค้นพบที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งเกี่ยวกับกัมมันตภาพรังสี ครั้งหนึ่งในการบรรยายสาธารณะ Becquerel ต้องการสารกัมมันตภาพรังสี เขาหยิบมันมาจาก Curies และใส่หลอดทดลองไว้ในกระเป๋าเสื้อของเขา หลังจากการบรรยาย เขาได้ส่งคืนการเตรียมสารกัมมันตรังสีให้กับเจ้าของ และวันรุ่งขึ้นเขาพบว่ามีผื่นแดงที่ผิวหนังในรูปของหลอดทดลองบนร่างกายใต้กระเป๋าเสื้อ Becquerel บอก Pierre Curie เกี่ยวกับเรื่องนี้ และเขาได้เริ่มการทดลอง โดยเขาสวมหลอดทดลองที่มีเรเดียมผูกติดกับปลายแขนเป็นเวลาสิบชั่วโมง ไม่กี่วันต่อมาเขายังมีอาการแดง ซึ่งต่อมากลายเป็นแผลพุพองรุนแรง ซึ่งทำให้เขาต้องทนทุกข์ทรมานเป็นเวลาสองเดือน ดังนั้นจึงมีการค้นพบผลกระทบทางชีวภาพของกัมมันตภาพรังสีเป็นครั้งแรก

ในปี พ.ศ. 2442 จากการทดลองภายใต้การแนะนำของนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด พบว่าการแผ่รังสีกัมมันตภาพรังสีของเรเดียมไม่เท่ากัน กล่าวคือ มีองค์ประกอบที่ซับซ้อน ตรงกลางมีลำธาร (การแผ่รังสี) ที่ไม่มีประจุไฟฟ้า และมีอนุภาคประจุ 2 ลำเรียงอยู่ด้านข้าง อนุภาคที่มีประจุบวกเรียกว่าอนุภาคแอลฟา ซึ่งเป็นอะตอมของฮีเลียมที่แตกตัวเป็นไอออนเต็มที่ และอนุภาคที่มีประจุลบ อนุภาคบีตา ซึ่งเป็นอิเล็กตรอน เป็นกลางเรียกว่าอนุภาคแกมมาหรือแกมมาควอนตา รังสีแกมมาที่ปรากฏในภายหลังเป็นหนึ่งในช่วงของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

เนื่องจากเป็นที่ทราบกันว่าอะตอมโดยรวมเป็นกลาง ปรากฏการณ์กัมมันตภาพรังสีทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างแบบจำลองอะตอมคร่าวๆ ได้ บุคคลแรกที่ทำเช่นนี้คือโจเซฟ จอห์น ทอมสัน นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ผู้สร้างแบบจำลองอะตอมรุ่นแรกๆ คนหนึ่งในปี ค.ศ. 1903 แบบจำลองนี้เป็นทรงกลมซึ่งมีประจุบวกกระจายอยู่ทั่วปริมาตรทั้งหมด ภายในลูกบอลมีอิเลคตรอน ซึ่งแต่ละตัวก็สร้างได้ การเคลื่อนที่แบบสั่นรอบตำแหน่งสมดุล โมเดลนี้คล้ายกับเค้กที่มีลูกเกดมีรูปร่างและโครงสร้าง ประจุบวกมีค่าสัมบูรณ์เท่ากับประจุลบทั้งหมดของอิเล็กตรอน ดังนั้นประจุของอะตอมทั้งหมดจึงเป็นศูนย์

แบบจำลองโครงสร้างของอะตอมของทอมสันจำเป็นต้องมีการตรวจสอบเชิงทดลอง ซึ่ง Rutherford นำมาใช้ในปี 1911 เขาทำการทดลองและได้ข้อสรุปว่าแบบจำลองของอะตอมเป็นลูกบอลซึ่งอยู่ตรงกลางซึ่งมีนิวเคลียสที่มีประจุบวกซึ่งใช้ปริมาตรเล็กน้อยของอะตอมทั้งหมด อิเล็กตรอนเคลื่อนที่รอบนิวเคลียสซึ่งมีมวลน้อยกว่ามาก อะตอมมีความเป็นกลางทางไฟฟ้าเนื่องจากประจุของนิวเคลียสเท่ากับโมดูลัสของประจุทั้งหมดของอิเล็กตรอน รัทเทอร์ฟอร์ดยังพบว่านิวเคลียสของอะตอมมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10-14 – 10 -15 เมตร กล่าวคือ มันเล็กกว่าอะตอมหลายแสนเท่า เป็นนิวเคลียสที่ผ่านการเปลี่ยนแปลงระหว่างการแปลงกัมมันตภาพรังสีเช่น กัมมันตภาพรังสีคือความสามารถของนิวเคลียสของอะตอมบางตัวที่จะแปรสภาพไปเป็นนิวเคลียสอื่นโดยธรรมชาติด้วยการปล่อยอนุภาค เพื่อที่จะลงทะเบียน (ดู) อนุภาค ในปี 1908 นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Hans Geiger ได้คิดค้นเคาน์เตอร์ Geiger ที่เรียกว่า

ต่อมาอนุภาคที่มีประจุบวกในอะตอมถูกเรียกว่าโปรตอนและอนุภาคประจุลบ - นิวตรอน โปรตอนและนิวตรอนเรียกรวมกันว่านิวคลีออน

การแยกตัวของยูเรเนียม ปฏิกิริยาลูกโซ่.

การสลายตัวของนิวเคลียสของยูเรเนียมในระหว่างการทิ้งระเบิดด้วยนิวตรอนถูกค้นพบในปี 1939 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Otto Hahn และ Fritz Strassmann

ลองพิจารณากลไกของปรากฏการณ์นี้ เมื่อดูดกลืนนิวตรอนส่วนเกิน นิวเคลียสจะทำงานและทำให้เสียรูปจนได้รูปร่างที่ยาวขึ้น

แรงในนิวเคลียสมี 2 ประเภท ได้แก่ แรงผลักไฟฟ้าสถิตระหว่างโปรตอน แรงที่จะทำลายนิวเคลียส และแรงดึงดูดของนิวเคลียร์ระหว่างนิวคลีออนทั้งหมด เนื่องจากนิวเคลียสไม่สลายตัว แต่แรงนิวเคลียร์เป็นระยะสั้น ดังนั้นในนิวเคลียสที่ยืดออก พวกมันจึงไม่สามารถยึดส่วนต่าง ๆ ของนิวเคลียสที่อยู่ห่างไกลจากกันและกันได้อีกต่อไป ภายใต้การกระทำของแรงไฟฟ้าสถิต นิวเคลียสจะถูกฉีกออกเป็นสองส่วน ซึ่งกระจายไปในทิศทางต่างๆ ด้วยความเร็วสูงและปล่อยนิวตรอน 2-3 ตัว ส่วนหนึ่ง กำลังภายในเข้าสู่จลนศาสตร์ ชิ้นส่วนของนิวเคลียสช้าลงอย่างรวดเร็วในสิ่งแวดล้อม อันเป็นผลมาจากการที่พลังงานจลน์ของพวกมันถูกแปลงเป็นพลังงานภายในของสิ่งแวดล้อม ด้วยการแตกตัวพร้อมกันของนิวเคลียสยูเรเนียมจำนวนมาก พลังงานภายในของตัวกลางที่อยู่รอบยูเรเนียมและอุณหภูมิของยูเรเนียมก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย ดังนั้นปฏิกิริยาฟิชชันของนิวเคลียสยูเรเนียมจะไปพร้อมกับการปล่อยพลังงานออกสู่สิ่งแวดล้อม พลังงานนั้นมหาศาล ด้วยการแตกตัวของนิวเคลียสทั้งหมดที่มีอยู่ในยูเรเนียม 1 กรัม พลังงานจะถูกปลดปล่อยออกมามากเท่ากับที่ปล่อยออกมาในระหว่างการเผาไหม้น้ำมัน 2.5 ตัน ในการแปลงพลังงานภายในของนิวเคลียสอะตอมให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ฟิชชัน โดยอาศัยข้อเท็จจริงที่ว่า 2-3 นิวตรอนที่ปล่อยออกมาในระหว่างการแตกตัวของนิวเคลียสแรกสามารถมีส่วนร่วมในการแยกตัวของนิวเคลียสอื่นที่จับพวกมันได้ เพื่อรักษาความต่อเนื่องของปฏิกิริยาลูกโซ่ ควรพิจารณามวลของยูเรเนียมด้วย ถ้ามวลของยูเรเนียมมีขนาดเล็กเกินไป นิวตรอนจะบินออกมาโดยไม่พบนิวเคลียสระหว่างทาง ปฏิกิริยาลูกโซ่หยุดลง ยิ่งชิ้นส่วนของยูเรเนียมมีมวลมากเท่าใด ขนาดของยูเรเนียมก็จะยิ่งมากขึ้น และวิถีทางที่นิวตรอนจะเดินทางเข้าไปก็จะยิ่งยาวขึ้น ความน่าจะเป็นที่นิวตรอนจะพบกับนิวเคลียสของอะตอมจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นจำนวนนิวเคลียร์ฟิชชันและจำนวนนิวตรอนที่ปล่อยออกมาจึงเพิ่มขึ้น จำนวนนิวตรอนที่ปรากฏหลังจากการแตกตัวของนิวเคลียสเท่ากับจำนวนนิวตรอนที่สูญเสียไป ปฏิกิริยาจึงดำเนินต่อไปได้ เวลานาน. เพื่อไม่ให้ปฏิกิริยาหยุดลง คุณต้องใช้มวลของยูเรเนียม ค่าบางอย่าง- วิกฤต. หากมวลของยูเรเนียมมีมากกว่าวิกฤต อันเป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของนิวตรอนอิสระ ปฏิกิริยาลูกโซ่จะทำให้เกิดการระเบิด

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ การแปลงพลังงานภายในของนิวเคลียสอะตอมเป็น พลังงานไฟฟ้า.

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ - นี่คืออุปกรณ์ที่มีการควบคุมปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์พร้อมกับการปล่อยพลังงาน เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เครื่องแรกที่เรียกว่า SR-1 ถูกสร้างขึ้นในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2485 ในสหรัฐอเมริกาภายใต้การนำของอี. แฟร์มี ปัจจุบันตาม IAEA มีเครื่องปฏิกรณ์ 441 เครื่องในโลกใน 30 ประเทศ เครื่องปฏิกรณ์อีก 44 เครื่องอยู่ระหว่างการก่อสร้าง

ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ยูเรเนียม-235 ส่วนใหญ่จะใช้เป็นวัสดุฟิชไซล์ เครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวเรียกว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนช้าพิธีกร นิวตรอนอาจเป็นสารที่แตกต่างกัน:

1. น้ำ . ข้อดีของน้ำธรรมดาในฐานะผู้กลั่นกรองคือความพร้อมใช้งานและต้นทุนต่ำ ข้อเสียของน้ำคือ อุณหภูมิต่ำเดือด (100 °C ที่ความดัน 1 atm) และการดูดซับนิวตรอนความร้อน ข้อเสียเปรียบแรกถูกกำจัดโดยการเพิ่มแรงดันในวงจรหลัก การดูดซับนิวตรอนความร้อนด้วยน้ำจะได้รับการชดเชยโดยการใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่มีพื้นฐานมาจากยูเรเนียมเสริมสมรรถนะ
2. น้ำแรง . น้ำที่มีน้ำหนักมากแตกต่างจากน้ำทั่วไปเพียงเล็กน้อยในคุณสมบัติทางเคมีและทางอุณหพลศาสตร์ แทบไม่ดูดซับนิวตรอน ซึ่งทำให้สามารถใช้ยูเรเนียมธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในเครื่องปฏิกรณ์ที่มีเครื่องกลั่นน้ำที่มีน้ำหนักมากได้ ข้อเสียของน้ำหนักคือค่าใช้จ่ายสูง
3. กราไฟท์ . กราไฟท์ของเครื่องปฏิกรณ์ได้มาจากส่วนผสมของปิโตรเลียมโค้กและน้ำมันดิน ขั้นแรก บล็อกจะถูกกดจากส่วนผสม จากนั้นบล็อกเหล่านี้จะได้รับการบำบัดด้วยความร้อนที่อุณหภูมิสูง กราไฟท์มีความหนาแน่น 1.6-1.8 g/cm3 ระเหิดที่อุณหภูมิ 3800-3900 °C กราไฟท์ที่ให้ความร้อนในอากาศถึง 400 °C จะติดไฟ ดังนั้นในเครื่องปฏิกรณ์กำลัง จึงอยู่ในบรรยากาศของก๊าซเฉื่อย (ฮีเลียม ไนโตรเจน)
4. เบริลเลียม . หนึ่งในตัวหน่วงเวลาที่ดีที่สุด มีจุดหลอมเหลวสูง (1282°C) และค่าการนำความร้อน และเข้ากันได้กับคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ อากาศ และโลหะเหลวบางชนิด อย่างไรก็ตาม ฮีเลียมปรากฏในปฏิกิริยาธรณีประตู ดังนั้น ภายใต้การฉายรังสีอย่างเข้มข้นด้วยนิวตรอนเร็ว ก๊าซจะสะสมอยู่ภายในเบริลเลียม ภายใต้แรงกดดันที่เบริลเลียมพองตัว การใช้เบริลเลียมยังถูกจำกัดด้วยราคาที่สูงอีกด้วย นอกจากนี้ เบริลเลียมและสารประกอบของเบริลเลียมมีความเป็นพิษสูง เบริลเลียมใช้ทำรีเฟลกเตอร์และรางน้ำในแกนกลางของเครื่องปฏิกรณ์วิจัย

ชิ้นส่วนของเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนช้า: ในแกนกลางมีเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในรูปแบบของแท่งยูเรเนียมและตัวหน่วงนิวตรอน (เช่น น้ำ) ตัวสะท้อนแสง (ชั้นของสสารที่ล้อมรอบแกนกลาง) และเปลือกป้องกันที่ทำจากคอนกรีต ปฏิกิริยาถูกควบคุมโดยแท่งควบคุมที่ดูดซับนิวตรอนอย่างมีประสิทธิภาพ ในการเริ่มต้นเครื่องปฏิกรณ์ พวกมันจะค่อยๆ ดึงออกจากแกนกลาง นิวตรอนและชิ้นส่วนของนิวเคลียสก่อตัวขึ้นระหว่างปฏิกิริยานี้ โดยบินออกจากกันด้วยความเร็วสูง ตกลงไปในน้ำ ชนกับนิวเคลียสของไฮโดรเจนและอะตอมออกซิเจน และให้พลังงานจลน์เป็นส่วนหนึ่งของพวกมัน ในเวลาเดียวกัน น้ำร้อนขึ้น และหลังจากนั้นครู่หนึ่ง นิวตรอนที่ชะลอตัวลงอีกครั้งจะตกลงไปในแท่งยูเรเนียมอีกครั้งและมีส่วนร่วมในการแยกตัวของนิวเคลียร์ โซนแอคทีฟเชื่อมต่อกับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนโดยใช้ท่อสร้างวงจรปิดแรก ปั๊มให้การไหลเวียนของน้ำในนั้น น้ำอุ่นจะไหลผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ทำให้น้ำในขดลวดทุติยภูมิร้อนและเปลี่ยนเป็นไอน้ำ ดังนั้นน้ำในแกนกลางจึงไม่เพียงทำหน้าที่เป็นตัวหน่วงนิวตรอนเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่เป็นสารหล่อเย็นที่ช่วยขจัดความร้อนอีกด้วย หลังจากที่พลังงานไอน้ำในขดลวดถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า ไอน้ำจะเปลี่ยนกังหันซึ่งขับเคลื่อนโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า. ไอน้ำเสียเข้าสู่คอนเดนเซอร์และเปลี่ยนเป็นน้ำ จากนั้นวนซ้ำทั้งหมด

เครื่องยนต์นิวเคลียร์ใช้พลังงานของนิวเคลียร์ฟิชชันหรือฟิวชันเพื่อสร้างแรงขับของไอพ่น เครื่องยนต์นิวเคลียร์แบบดั้งเดิมโดยรวมคือการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และตัวเครื่องยนต์เอง สารทำงาน (บ่อยครั้งกว่า - แอมโมเนียหรือไฮโดรเจน) ถูกจ่ายจากถังไปยังแกนเครื่องปฏิกรณ์โดยที่ผ่านช่องทางที่ได้รับความร้อนจากปฏิกิริยาการสลายตัวของนิวเคลียร์จะถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงแล้วพุ่งออกมาทางหัวฉีดทำให้เกิดแรงขับเจ็ท .

พลังงานนิวเคลียร์.

พลังงานนิวเคลียร์- สาขาวิชาเทคโนโลยีที่ใช้ปฏิกิริยาฟิชชันของนิวเคลียสของอะตอมเพื่อสร้างความร้อนและผลิตกระแสไฟฟ้า ภาคพลังงานนิวเคลียร์มีความสำคัญมากที่สุดในฝรั่งเศส เบลเยียม ฟินแลนด์ สวีเดน บัลแกเรีย และสวิตเซอร์แลนด์ เช่น ในประเทศอุตสาหกรรมที่มีแหล่งพลังงานธรรมชาติไม่เพียงพอ ประเทศเหล่านี้ผลิตไฟฟ้าได้ระหว่างหนึ่งในสี่และครึ่งจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

เครื่องปฏิกรณ์ยุโรปเครื่องแรกถูกสร้างขึ้นในปี 1946 ในสหภาพโซเวียตภายใต้การนำของ Igor Vasilyevich Kurchatov ในปีพ.ศ. 2497 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกในออบนินสค์เปิดดำเนินการ ข้อดีของ NPP:

1. ข้อได้เปรียบหลักคือความเป็นอิสระในทางปฏิบัติจากแหล่งเชื้อเพลิงอันเนื่องมาจากการใช้เชื้อเพลิงเพียงเล็กน้อย ในรัสเซีย นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในยุโรป เนื่องจากการส่งมอบถ่านหินจากไซบีเรียนั้นแพงเกินไป การดำเนินงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์นั้นถูกกว่าโรงไฟฟ้าพลังความร้อนมาก จริงอยู่ การก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อนนั้นถูกกว่าการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
2. ข้อได้เปรียบอย่างมากของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือความสะอาดของสิ่งแวดล้อม ที่ TPPs การปล่อยสารอันตรายประจำปีรวมอยู่ที่ประมาณ 13,000 ตันต่อปีสำหรับก๊าซและ 165,000 ตันสำหรับถ่านหิน TPP ที่บดแล้ว ไม่มีการปล่อยมลพิษดังกล่าวในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใช้ออกซิเจน 8 ล้านตันต่อปีสำหรับการเกิดออกซิเดชันของเชื้อเพลิง ในขณะที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไม่กินออกซิเจนเลย นอกจากนี้ โรงไฟฟ้าถ่านหินยังให้การปลดปล่อยสารกัมมันตภาพรังสีจำเพาะสูงกว่า ถ่านหินประกอบด้วยสารกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติเสมอเมื่อถ่านหินถูกเผา ถ่านหินจะเข้าสู่สภาพแวดล้อมภายนอกเกือบทั้งหมด นิวไคลด์กัมมันตรังสีส่วนใหญ่จากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจะมีอายุยืนยาว กัมมันตภาพรังสีส่วนใหญ่จากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะสลายตัวอย่างรวดเร็ว กลายเป็นไม่มีกัมมันตภาพรังสี
3. สำหรับประเทศส่วนใหญ่ รวมถึงรัสเซีย การผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไม่ได้แพงไปกว่าการผลิตถ่านหินแบบแหลกลาญ และที่มากกว่านั้นคือโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากน้ำมันก๊าซ ข้อได้เปรียบของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในด้านต้นทุนการผลิตไฟฟ้านั้นสามารถสังเกตเห็นได้ชัดเจนโดยเฉพาะในช่วงวิกฤตด้านพลังงานที่เรียกว่าซึ่งเริ่มต้นขึ้นในต้นปี 1970 ราคาน้ำมันที่ตกต่ำจะลดความสามารถในการแข่งขันของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โดยอัตโนมัติ

การใช้เครื่องยนต์นิวเคลียร์ในยุคปัจจุบัน

ในฐานะที่เป็น ฟิสิกส์นิวเคลียร์โอกาสในการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ปรากฏชัดขึ้นเรื่อยๆ ขั้นตอนแรกในทางปฏิบัติในทิศทางนี้ดำเนินการโดย สหภาพโซเวียตที่ไหนในปี พ.ศ. 2497 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ถูกสร้างขึ้น

ในปี พ.ศ. 2502 เรือตัดน้ำแข็งลำแรกของโลก เรือตัดน้ำแข็งเลนิน ถูกนำไปใช้งานภายใต้ธงของสหภาพโซเวียต ซึ่งประสบความสำเร็จในการนำทางเรือสินค้าในสภาพที่ยากลำบากของอาร์กติก

ที่ ปีที่แล้วในศตวรรษที่ 19 เรือตัดน้ำแข็ง Arktika และ Sibir ที่ขับเคลื่อนด้วยนิวเคลียร์ของสหภาพโซเวียตที่ทรงพลังได้เข้าสู่นาฬิกาอาร์กติก...

พลังงานนิวเคลียร์ได้เปิดโอกาสที่ดีสำหรับเรือดำน้ำโดยเฉพาะ ทำให้สามารถแก้ปัญหาสองประการได้มากที่สุด ปัญหาที่เกิดขึ้นจริง- เพิ่มความเร็วใต้น้ำและเพิ่มระยะเวลาในการว่ายน้ำใต้น้ำโดยไม่ต้องลอยตัว ท้ายที่สุดแล้ว เรือดำน้ำดีเซล-ไฟฟ้าที่ล้ำหน้าที่สุดไม่สามารถพัฒนาใต้น้ำได้เกิน 18-20 นอต และความเร็วนี้ก็ยังถูกรักษาไว้เพียงประมาณหนึ่งชั่วโมงเท่านั้น หลังจากนั้นพวกมันจะถูกบังคับให้ชาร์จแบตเตอรีที่ผิวน้ำ

ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว ตามทิศทางของคณะกรรมการกลางของ CPSU และรัฐบาลโซเวียต กองเรือดำน้ำปรมาณูได้ถูกสร้างขึ้นในประเทศของเราในเวลาที่สั้นที่สุด เรือดำน้ำที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ของสหภาพโซเวียตได้ข้ามมหาสมุทรอาร์กติกซ้ำแล้วซ้ำเล่าภายใต้น้ำแข็งซึ่งโผล่ขึ้นมาในบริเวณขั้วโลกเหนือ ในวันก่อนการประชุม XXIII ของ CPSU กลุ่มเรือดำน้ำนิวเคลียร์ได้แล่นเรือรอบโลกโดยผ่านไปประมาณ 22,000 ไมล์ใต้น้ำโดยไม่พื้นผิว ...

ความแตกต่างหลัก ระหว่างเรือดำน้ำนิวเคลียร์และแบบใช้ไอน้ำคือการเปลี่ยนหม้อไอน้ำด้วยเครื่องปฏิกรณ์ซึ่งควบคุมปฏิกิริยาลูกโซ่ของการแตกตัวของอะตอมเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ด้วยการปล่อยความร้อนที่ใช้ในการผลิตไอน้ำในไอน้ำ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่สร้างขึ้นสำหรับเรือดำน้ำ มุมมองที่แท้จริงไม่เพียงแต่จะไล่ตามความเร็วด้วยเรือผิวน้ำเท่านั้น แต่ยังต้องแซงหน้าพวกมันด้วย อย่างที่เราทราบกันดีว่าในสภาพที่จมอยู่ใต้น้ำ เรือดำน้ำไม่มีแรงต้านทานคลื่น เพื่อเอาชนะเรือที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงซึ่งใช้พลังส่วนใหญ่ของโรงไฟฟ้า

ผลกระทบทางชีวภาพของรังสี

โดยธรรมชาติแล้วการฉายรังสีเป็นอันตรายต่อชีวิต ปริมาณรังสีเพียงเล็กน้อยสามารถ "เริ่มต้น" เหตุการณ์ที่ยังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ซึ่งนำไปสู่มะเร็งหรือความเสียหายทางพันธุกรรม ในปริมาณที่สูง การฉายรังสีสามารถทำลายเซลล์ ทำลายเนื้อเยื่ออวัยวะ และทำให้สิ่งมีชีวิตเสียชีวิตได้ ความเสียหายที่เกิดจากรังสีในปริมาณสูงมักปรากฏขึ้นภายในไม่กี่ชั่วโมงหรือเป็นวัน อย่างไรก็ตาม มะเร็งมักปรากฏขึ้นหลายปีหลังการสัมผัส โดยปกติแล้วจะไม่เกิดขึ้นเร็วกว่าหนึ่งถึงสองทศวรรษ และความผิดปกติ แต่กำเนิดและโรคทางพันธุกรรมอื่น ๆ ที่เกิดจากความเสียหายต่อเครื่องมือทางพันธุกรรมโดยคำจำกัดความปรากฏเฉพาะในรุ่นต่อ ๆ ไปหรือรุ่นต่อ ๆ ไป: เด็ก ๆ หลาน ๆ และลูกหลานที่อยู่ห่างไกลจากบุคคลที่ได้รับรังสี

ขึ้นอยู่กับชนิดของรังสี ปริมาณรังสีและเงื่อนไข ประเภทต่างๆการบาดเจ็บจากรังสี สิ่งเหล่านี้คือการเจ็บป่วยจากรังสีเฉียบพลัน (ARS) - จากการสัมผัสภายนอก, ARS - จากการสัมผัสภายใน, การเจ็บป่วยจากรังสีเรื้อรัง, รูปแบบทางคลินิกต่างๆ ที่มีรอยโรคเฉพาะที่ของอวัยวะแต่ละส่วน ซึ่งสามารถแสดงลักษณะเฉียบพลัน, กึ่งเฉียบพลันหรือเรื้อรัง; สิ่งเหล่านี้เป็นผลที่ตามมาในระยะยาวซึ่งที่สำคัญที่สุดคือการเกิดขึ้นของเนื้องอกมะเร็ง กระบวนการเสื่อมและ dystrophic (ต้อกระจก, การเป็นหมัน, การเปลี่ยนแปลง sclerotic) ซึ่งรวมถึงผลกระทบทางพันธุกรรมที่สังเกตพบในลูกหลานของพ่อแม่ที่สัมผัสเชื้อ การแผ่รังสีไอออไนซ์ที่ก่อให้เกิดการพัฒนาเนื่องจากความสามารถในการแทรกซึมสูง ส่งผลกระทบต่อเนื้อเยื่อ เซลล์ โครงสร้างภายในเซลล์ โมเลกุล และอะตอมทุกที่ในร่างกาย

สิ่งมีชีวิตตอบสนองต่อผลกระทบของรังสีต่างกัน และการพัฒนาของปฏิกิริยาการแผ่รังสีส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับปริมาณรังสี ดังนั้นจึงแนะนำให้แยกแยะระหว่าง: 1) ผลกระทบของปริมาณน้อยถึงประมาณ 10 rad; 2) การสัมผัสกับปริมาณปานกลางที่ใช้กันทั่วไปกับ วัตถุประสงค์ในการรักษาซึ่งจำกัดขอบเขตสูงสุดเมื่อได้รับยาในปริมาณสูง เมื่อสัมผัสกับรังสี จะมีปฏิกิริยาเกิดขึ้นทันที ปฏิกิริยาแรกเริ่ม เช่นเดียวกับการสำแดงระยะหลัง (ระยะไกล) ผลลัพธ์สุดท้ายของการฉายรังสีมักจะขึ้นอยู่กับอัตราปริมาณรังสีเป็นส่วนใหญ่ เงื่อนไขต่างๆการฉายรังสีและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในธรรมชาติของรังสี นอกจากนี้ยังใช้กับสาขาการใช้รังสีในการปฏิบัติทางคลินิกเพื่อการรักษา

การฉายรังสีส่งผลกระทบต่อผู้คนแตกต่างกันไปตามเพศและอายุ สภาพร่างกาย ระบบภูมิคุ้มกัน ฯลฯ แต่จะรุนแรงมากในทารก เด็ก และวัยรุ่น

มะเร็งเป็นผลที่ร้ายแรงที่สุดจากการสัมผัสของมนุษย์ในปริมาณที่น้อย การสำรวจอย่างละเอียดครอบคลุมผู้รอดชีวิต 100,000 คน ระเบิดปรมาณูฮิโรชิมาและนางาซากิได้แสดงให้เห็นว่าจนถึงขณะนี้มะเร็งเป็นสาเหตุเดียวของการเสียชีวิตส่วนเกินในกลุ่มประชากรนี้

บทสรุป.

หลังจากทำการวิจัย เราพบว่าเชื้อเพลิงนิวเคลียร์และเครื่องยนต์นิวเคลียร์ก่อให้เกิดประโยชน์มากมายต่อมนุษย์ ต้องขอบคุณพวกเขาที่ทำให้คนพบแหล่งความร้อนและพลังงานราคาถูก (โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งหนึ่งแทนที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั่วไปหลายสิบหรือหลายร้อยแห่งสำหรับคน) สามารถผ่านน้ำแข็งไปยังขั้วโลกเหนือและจมลงสู่ก้นบึ้ง ของมหาสมุทร แต่ทั้งหมดนี้ใช้ได้ก็ต่อเมื่อมีการใช้งานอย่างถูกต้องเท่านั้นเช่น ในปริมาณที่เหมาะสมและเพื่อความสงบสุขเท่านั้น มีหลายกรณีของการระเบิดของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (เชอร์โนบิล ฟุกุชิมะ) และการระเบิดของระเบิดปรมาณู (ฮิโรชิมาและนางาซากิ)

แต่ไม่มีใครได้รับการคุ้มครองจากผลของกากกัมมันตภาพรังสี หลายคนต้องทนทุกข์ทรมานจากการเจ็บป่วยจากรังสีและมะเร็งที่เกิดจากการฉายรังสี แต่เราคิดว่าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า นักวิทยาศาสตร์จะคิดหาวิธีกำจัดกากกัมมันตภาพรังสีโดยไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพและคิดค้นวิธีรักษาโรคเหล่านี้ทั้งหมด

บรรณานุกรม.

1. A. V. Pyoryshkin, E. M. Gutnik. "ตำราฟิสิกส์สำหรับชั้นประถมศึกษาปีที่ 9".
2. จี. เคสเลอร์. "พลังงานนิวเคลียร์".
3. อาร์.จี.เพเรลแมน. "เครื่องยนต์นิวเคลียร์".
4. อี. รัทเทอร์ฟอร์ด. ผลงานทางวิทยาศาสตร์ที่คัดเลือกมา โครงสร้างของอะตอมและการเปลี่ยนแปลงประดิษฐ์
5. https://th.wikipedia.org

ดูตัวอย่าง:

หากต้องการใช้ตัวอย่างการนำเสนอ ให้สร้างบัญชีสำหรับตัวคุณเอง ( บัญชีผู้ใช้) Google และลงชื่อเข้าใช้:

และความสามารถในการใช้พลังงานนิวเคลียร์เพื่อวัตถุประสงค์ทั้งเชิงสร้างสรรค์ (พลังงานปรมาณู) และการทำลายล้าง (ระเบิดปรมาณู) ได้กลายเป็นหนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ที่สำคัญที่สุดของศตวรรษที่ยี่สิบที่ผ่านมา หัวใจสำคัญของแรงที่น่าเกรงขามที่แฝงตัวอยู่ในลำไส้ของอะตอมเล็กๆ คือปฏิกิริยานิวเคลียร์

ปฏิกิริยานิวเคลียร์คืออะไร

ในทางฟิสิกส์ ปฏิกิริยานิวเคลียร์เป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นกระบวนการปฏิสัมพันธ์ของนิวเคลียสอะตอมกับนิวเคลียสอื่นที่คล้ายคลึงกันหรือกับอนุภาคมูลฐานต่างๆ ซึ่งเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบและโครงสร้างของนิวเคลียส

ประวัติปฏิกิริยานิวเคลียร์เล็กน้อย

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ครั้งแรกในประวัติศาสตร์เกิดขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ Rutherford ย้อนกลับไปในปี 1919 ระหว่างการทดลองเพื่อตรวจหาโปรตอนในผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของนิวเคลียส นักวิทยาศาสตร์ได้ทิ้งระเบิดอะตอมไนโตรเจนด้วยอนุภาคแอลฟา และเมื่ออนุภาคชนกัน จะเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ขึ้น

และนี่คือลักษณะของสมการของปฏิกิริยานิวเคลียร์ รัทเทอร์ฟอร์ดให้เครดิตกับการค้นพบปฏิกิริยานิวเคลียร์

ตามด้วยการทดลองของนักวิทยาศาสตร์มากมายเกี่ยวกับการนำไปปฏิบัติ หลากหลายชนิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ เช่น ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดจากการทิ้งระเบิดของนิวเคลียสอะตอมด้วยนิวตรอน ซึ่งดำเนินการโดยนักฟิสิกส์ชาวอิตาลีชื่อ อี แฟร์มี เป็นเรื่องที่น่าสนใจและมีความสำคัญสำหรับวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Fermi ค้นพบว่าการเปลี่ยนแปลงทางนิวเคลียร์ไม่เพียงแต่เกิดจากนิวตรอนเร็วเท่านั้น แต่ยังเกิดจากการเปลี่ยนแปลงช้าด้วย ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วความร้อนด้วย โดยวิธีการที่ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดจากการสัมผัสกับอุณหภูมิเรียกว่าเทอร์โมนิวเคลียร์ สำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์ภายใต้อิทธิพลของนิวตรอน พวกมันได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็วในด้านวิทยาศาสตร์ และเรื่องอื่นๆ โปรดอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้

สูตรทั่วไปสำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์

ฟิสิกส์มีปฏิกิริยานิวเคลียร์อะไรบ้าง

โดยทั่วไป ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ทราบในปัจจุบันสามารถแบ่งออกเป็น:

• นิวเคลียร์
• ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์

ด้านล่างเราเขียนรายละเอียดเกี่ยวกับแต่ละรายการ

ฟิชชันของนิวเคลียสของอะตอม

ปฏิกิริยาฟิชชันของนิวเคลียสอะตอมเกี่ยวข้องกับการสลายตัวของนิวเคลียสที่แท้จริงของอะตอมออกเป็นสองส่วน ในปี 1939 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน O. Hahn และ F. Strassmann ค้นพบการแยกตัวของอะตอม ต่อการวิจัยของบรรพบุรุษทางวิทยาศาสตร์ของพวกเขา พวกเขาพบว่าเมื่อยูเรเนียมถูกทิ้งระเบิดด้วยนิวตรอน องค์ประกอบของส่วนตรงกลางของตารางธาตุของ Mendeleev เกิดขึ้น กล่าวคือ ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของ แบเรียม คริปทอน และองค์ประกอบอื่นๆ น่าเสียดายที่ความรู้นี้เริ่มแรกใช้เพื่อจุดประสงค์ที่น่ากลัวและทำลายล้างเพราะที่สอง สงครามโลกและชาวเยอรมัน และในทางกลับกัน นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันและโซเวียตต่างก็แข่งขันกันเพื่อพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์ (ตามปฏิกิริยานิวเคลียร์ของยูเรเนียม) ซึ่งจบลงด้วย "เห็ดนิวเคลียร์" ที่น่าอับอายเหนือเมืองฮิโรชิมาและนางาซากิของญี่ปุ่น

แต่ในเชิงฟิสิกส์ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ของยูเรเนียมในระหว่างการแยกตัวของนิวเคลียสนั้นมีพลังงานมหาศาลแบบเดียวกับที่วิทยาศาสตร์สามารถนำไปใช้ได้ ปฏิกิริยานิวเคลียร์เกิดขึ้นได้อย่างไร? ดังที่เราเขียนไว้ข้างต้น มันเกิดขึ้นเนื่องจากการทิ้งระเบิดของนิวเคลียสอะตอมของยูเรเนียมโดยนิวตรอน ซึ่งนิวเคลียสแตกออก และพลังงานจลน์ขนาดใหญ่เกิดขึ้นที่ระดับ 200 MeV แต่สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือเป็นผลจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันของนิวเคลียสยูเรเนียมจากการชนกับนิวตรอน มีนิวตรอนอิสระหลายนิวตรอน ซึ่งในทางกลับกัน ชนกับนิวเคลียสใหม่ แยกออก และอื่นๆ เป็นผลให้มีนิวตรอนมากขึ้นและมีนิวเคลียสของยูเรเนียมมากขึ้นแยกออกจากการชนกับพวกมัน - ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ที่แท้จริงเกิดขึ้น

นี่คือลักษณะที่ปรากฏบนไดอะแกรม

ในกรณีนี้ ปัจจัยการคูณนิวตรอนต้องมากกว่าเอกภาพ ซึ่งเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์ประเภทนี้ กล่าวอีกนัยหนึ่งในแต่ละรุ่นของนิวตรอนที่เกิดขึ้นหลังจากการสลายตัวของนิวเคลียส ควรมีมากกว่าในรุ่นก่อนหน้า

เป็นที่น่าสังเกตว่าตามหลักการที่คล้ายคลึงกัน ปฏิกิริยานิวเคลียร์ในระหว่างการทิ้งระเบิดสามารถเกิดขึ้นได้ในระหว่างการแตกตัวของนิวเคลียสของอะตอมของธาตุอื่น ๆ ด้วยความแตกต่างที่นิวเคลียสสามารถถูกทิ้งระเบิดด้วยอนุภาคมูลฐานที่หลากหลายและ ผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยานิวเคลียร์ดังกล่าวจะแตกต่างกันเพื่ออธิบายรายละเอียดเพิ่มเติม เราจำเป็นต้องมีเอกสารทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมด

ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์

ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาฟิวชัน นั่นคือ อันที่จริง กระบวนการนี้เป็นการย้อนกลับของการแยกตัว นิวเคลียสของอะตอมไม่แยกออกเป็นส่วนๆ แต่รวมเข้าด้วยกัน ยังปล่อยพลังงานออกมาได้มาก

ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ตามชื่อ (เทอร์โม - อุณหภูมิ) สามารถเกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิสูงมากเท่านั้น ท้ายที่สุด เพื่อให้นิวเคลียสของอะตอมสองอะตอมรวมกัน พวกมันจะต้องเข้าใกล้กันมาก ในขณะที่เอาชนะการผลักไฟฟ้าของประจุบวก สิ่งนี้เป็นไปได้เมื่อมีพลังงานจลน์ขนาดใหญ่ ซึ่งในทางกลับกัน เป็นไปได้ที่อุณหภูมิสูง ควรสังเกตว่าปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ของไฮโดรเจนไม่เกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม ไม่เพียงแต่กับมันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงดาวดวงอื่นด้วย เราสามารถพูดได้อย่างแม่นยำว่าสิ่งนี้อยู่บนพื้นฐานของธรรมชาติของดาวฤกษ์ใดๆ ก็ตาม

วิดีโอปฏิกิริยานิวเคลียร์

และสุดท้าย วิดีโอเพื่อการศึกษาในหัวข้อบทความของเรา ปฏิกิริยานิวเคลียร์

แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์และปฏิกิริยาภายใต้การกระทำของอนุภาคนิวเคลียร์และการแยกตัวของนิวเคลียร์ อดีตต้องมีอุณหภูมิประมาณหลายล้านองศาสำหรับการใช้งานและเกิดขึ้นเฉพาะภายในดวงดาวหรือระหว่างการระเบิดของ H-bomb หลังเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศและเปลือกโลกเนื่องจากการแผ่รังสีคอสมิกและเนื่องจากอนุภาคกัมมันตภาพรังสีในเปลือกโลกตอนบน อนุภาคคอสมิกที่รวดเร็ว (พลังงานเฉลี่ย ~2 10 9 eV) เข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก มักจะทำให้อะตอมในชั้นบรรยากาศ (N, O) แตกตัวเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย ซึ่งรวมถึง นิวตรอนอัตราการก่อตัวของหลังถึง 2.6 นิวตรอน (ซม. -2 วินาที -1) นิวตรอนมีปฏิกิริยากับบรรยากาศ N เป็นหลัก ทำให้มีการผลิตกัมมันตภาพรังสีอย่างต่อเนื่อง ไอโซโทปคาร์บอน C 14 (T 1/2 = 5568 ปี) และไอโซโทป H 3 (T 1/2 = 12.26 ปี) ตามปฏิกิริยาต่อไปนี้ N 14 + พี\u003d C 14 + H 1; N 14+ น\u003d C 12 + H 3 การก่อตัวของเรดิโอคาร์บอนประจำปีในชั้นบรรยากาศโลกอยู่ที่ประมาณ 10 กิโลกรัม การก่อตัวของกัมมันตภาพรังสี Be 7 และ Cl 39 ในบรรยากาศก็ถูกบันทึกไว้เช่นกัน ปฏิกิริยานิวเคลียร์ในเปลือกโลกเกิดขึ้นส่วนใหญ่เนื่องจากอนุภาค α และนิวตรอนที่เกิดจากการสลายตัวของธาตุกัมมันตภาพรังสีที่มีอายุยืนยาว (ส่วนใหญ่เป็น U และ Th) ควรสังเกตการสะสมของ He 3 ในบาง mls ที่มี Li (ดู ไอโซโทปฮีเลียมในธรณีวิทยา)การก่อตัวของไอโซโทปแต่ละไอโซโทปของนีออนใน euxenite, monazite และ m-lahs อื่น ๆ ตามปฏิกิริยา: O 18 + He 4 \u003d Ne 21 + พี;เฟ 19 + เขา \u003d นา 22 + พี;นา 22 → น 22 . การก่อตัวของไอโซโทปอาร์กอนในสารกัมมันตภาพรังสีตามปฏิกิริยา: Cl 35 + ไม่ = Ar 38 + น; Cl 35 + เขา \u003d K 38 + H 1; K 38 → Ar 38. ในระหว่างการแตกตัวของยูเรเนียมที่เกิดขึ้นเองและที่เกิดจากนิวตรอน จะสังเกตเห็นการก่อตัวของไอโซโทปหนักของคริปทอนและซีนอน (ดูวิธีการกำหนดอายุสัมบูรณ์ของซีนอน)ใน m-lakh ของเปลือกโลก การแตกตัวของนิวเคลียสของอะตอมทำให้เกิดการสะสมของไอโซโทปบางชนิดในปริมาณ 10 -9 -10 -12% ของมวลของ m-la

• - การเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียสของอะตอมเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์กับ อนุภาคมูลฐานหรือกันและกัน...
• - ปฏิกิริยาลูกโซ่แบบแยกแขนงของฟิชชันของนิวเคลียสหนักโดยนิวตรอนซึ่งเป็นผลมาจากจำนวนนิวตรอนที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและกระบวนการฟิชชันแบบยั่งยืนอาจเกิดขึ้นได้ ...

  จุดเริ่มต้นของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่

• - กระสุนซึ่งมีผลเสียหายซึ่งขึ้นอยู่กับการใช้พลังงานของการระเบิดนิวเคลียร์ เหล่านี้รวมถึงหัวรบนิวเคลียร์ของขีปนาวุธและตอร์ปิโด, ระเบิดนิวเคลียร์, กระสุนปืนใหญ่, ประจุความลึก, ทุ่นระเบิด ...

  พจนานุกรมศัพท์ทหาร

• อภิธานศัพท์ของเงื่อนไขทางกฎหมาย

• - ....

  พจนานุกรมสารานุกรมเศรษฐศาสตร์และกฎหมาย

• - ตามคำจำกัดความของกฎหมายของรัฐบาลกลาง "ในการใช้พลังงานปรมาณู" ลงวันที่ 20 ตุลาคม 2538 "วัสดุที่มีหรือสามารถสร้างสารนิวเคลียร์ฟิชไซล์ได้" ...

  พจนานุกรมกฎหมายขนาดใหญ่

• - snurps RNA นิวเคลียร์ขนาดเล็ก ขนาดเล็กเกี่ยวข้องกับ RNA นิวเคลียร์ต่างกัน เป็นส่วนหนึ่งของเม็ดไรโบนิวคลีโอโปรตีนขนาดเล็กของนิวเคลียส ...
• - ชมนิวเคลียร์จิ๋ว...

  อณูชีววิทยาและพันธุศาสตร์. พจนานุกรม

• - ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ซึ่งอนุภาคตกกระทบไม่ได้ถ่ายเทพลังงานไปยังนิวเคลียสเป้าหมายทั้งหมด แต่ส่งไปยังนิวเคลียสที่แยกจากกัน นิวคลีออนหรือกลุ่มของนิวคลีออนในนิวเคลียสนี้ ใน P.I. ร. ไม่มีนิวเคลียสผสมเกิดขึ้น

  วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ. พจนานุกรมสารานุกรม

• - อุบัติเหตุที่เกิดขึ้นที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ในช่วงเกิดอุบัติเหตุนิวเคลียร์การปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีของสิ่งแวดล้อมเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ...

  พจนานุกรมนิเวศวิทยา

• - การเปลี่ยนแปลงของอะตอมของนิวเคลียสเมื่อชนกับนิวเคลียสอื่น อนุภาคมูลฐาน หรือแกมมาควอนตา เมื่อนิวเคลียสหนักถูกทิ้งระเบิดด้วยนิวเคลียสที่เบากว่า จะได้รับธาตุทรานส์ยูเรเนียมทั้งหมด ...

  พจนานุกรมสารานุกรมของโลหะวิทยา

• - กระบวนการนิวเคลียร์ซึ่งพลังงานที่นำเข้าสู่นิวเคลียสของอะตอมถูกถ่ายโอนไปยังนิวเคลียสหนึ่งหรือกลุ่มเล็ก ๆ เป็นหลัก ...

  สารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่

• - ปฏิกิริยานิวเคลียร์โดยตรง - ปฏิกิริยานิวเคลียร์โดยที่อนุภาคตกกระทบไม่ได้ถ่ายเทพลังงานไปยังนิวเคลียสเป้าหมายทั้งหมด แต่ส่งไปยังนิวคลีออนเดี่ยวหรือกลุ่มของนิวคลีออนในนิวเคลียสนี้ ในปฏิกิริยานิวเคลียร์โดยตรงจะไม่เกิดสารประกอบ ...
• - ดูปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ ...

  พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

• - ปฏิกิริยาของการเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียสของอะตอมเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับอนุภาคมูลฐาน ?-quanta หรือซึ่งกันและกัน ศึกษาครั้งแรกโดย Ernest Rutherford ในปี 1919...

  พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

• - ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียส - ปฏิกิริยาที่ยั่งยืนในตัวเองของฟิชชันของนิวเคลียสของอะตอมภายใต้การกระทำของนิวตรอนภายใต้เงื่อนไขเมื่อเหตุการณ์ฟิชชันแต่ละครั้งมาพร้อมกับการปล่อยนิวตรอนอย่างน้อย 1 ตัว ซึ่งทำให้มั่นใจได้ถึงการบำรุงรักษา ...

  พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

"ปฏิกิริยานิวเคลียร์ในธรรมชาติ" ในหนังสือ

นิวเคลียร์ Euromissiles

จากหนังสือ Purely Confidential [เอกอัครราชทูตประจำกรุงวอชิงตันภายใต้ประธานาธิบดีสหรัฐหกคน (1962-1986)] ผู้เขียน Dobrynin Anatoly Fedorovich

บทที่ 6 บูชาธรรมชาติ ตำนานเกี่ยวกับธรรมชาติ

จากหนังสือ Myths of Armenia ผู้เขียน อนานิกยัน มาร์ติรอส เอ

บทที่ 6 บูชาธรรมชาติ ตำนานเกี่ยวกับธรรมชาติ

นิวเคลียร์โรบินสัน

จากหนังสือบอมบ์ ความลับและความหลงใหลในปรมาณูใต้พิภพ ผู้เขียน Pestov Stanislav Vasilievich

นิวเคลียร์โรบินสัน ในช่วงปลายยุค 50 ครุสชอฟสนใจโครงการหนึ่งที่เสนอโดยวิศวกรทหาร สาระสำคัญของมันคือการสร้างเกาะเทียมนอกชายฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติกของสหรัฐอเมริกา มันถูกคิดเช่นนี้: ในคืนที่มืดมิดของโจร เรือสินค้าแห้งที่ทรงพลังกำลังแล่นไป

ความทะเยอทะยานของนิวเคลียร์

จากหนังสือ Wake Up! เอาตัวรอดและเติบโตท่ามกลางความโกลาหลทางเศรษฐกิจที่กำลังจะเกิดขึ้น ผู้เขียน ชาลาบี เอล

ความทะเยอทะยานทางนิวเคลียร์ ในช่วงครึ่งหลังของปี 2546 โลกได้เรียนรู้ว่าโครงการเสริมสมรรถนะยูเรเนียมของอิหร่านก้าวหน้ากว่าที่เคยคิดไว้ และในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าอิหร่านจะกลายเป็นอาวุธนิวเคลียร์ มาอ้างคำพูดของคนอเมริกัน เป็นทางการ, ที่เกี่ยวข้อง

ขายนิวเคลียร์

จากหนังสือ Infobusiness อย่างเต็มประสิทธิภาพ [Doubling Sales] ผู้เขียน Parabellum Andrey Alekseevich

Nuclear Sales Japan กำลังทดสอบโมเดลที่น่าสนใจ บริษัทแห่งหนึ่งที่ทำการวิจัยลูกค้าได้เซ็นสัญญากับบริษัทต่างๆ ที่ต้องการเป็นจำนวนมาก ข้อเสนอแนะจากพวกเขา กลุ่มเป้าหมาย. พวกเขาเปิดร้านขายของฟรี -

"ชุดนิวเคลียส"

จากหนังสือ Unknown, Rejected or Hidden ผู้เขียน Tsareva Irina Borisovna

"NUCLEAR SUITCASES" เจ๋งกว่า "กระเป๋าเดินทางพร้อมหลักฐานประนีประนอม" ที่มีชื่อเสียง! เรื่องอื้อฉาวที่ดำเนินมาอย่างยาวนานไม่เร่งรีบเกิดขึ้นรอบ ๆ "กระเป๋าเดินทางนิวเคลียร์" ทั้งหมดนี้เริ่มต้นด้วยคำกล่าวที่น่าเร้าใจของอดีตรัฐมนตรีความมั่นคง สภาสหพันธรัฐรัสเซีย

เกี่ยวกับธรรมชาติ กฎหมาย และธรรมชาติของกฎหมาย

จากหนังสือ Clear Words ผู้เขียน โอซอร์นิน โปรคอร์

เกี่ยวกับธรรมชาติ กฎและธรรมชาติของกฎหมาย สิ่งที่ไร้สาระเมื่อวานกลายเป็นกฎของธรรมชาติในปัจจุบัน กฏเปลี่ยนไป ธรรมชาติยังคงเดิม

ปฏิกิริยานิวเคลียร์และประจุไฟฟ้า

จากหนังสือ Neutrino - อนุภาคที่น่ากลัวของอะตอม ผู้เขียน Asimov Isaac

ปฏิกิริยานิวเคลียร์และประจุไฟฟ้า เมื่อนักฟิสิกส์เริ่มเข้าใจโครงสร้างของอะตอมได้ชัดเจนขึ้นในช่วงทศวรรษ 1990 พวกเขาค้นพบว่าอย่างน้อยบางส่วนของอะตอมก็มีประจุไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น อิเล็กตรอนที่เติมส่วนนอกของอะตอม

ปฏิกิริยานิวเคลียร์

จากหนังสือ พลังงานปรมาณูเพื่อวัตถุประสงค์ทางทหาร ผู้เขียน สมิธ เฮนรี เดวูล์ฟ

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ วิธีการทิ้งระเบิดนิวเคลียร์ 1.40 Cockcroft และ Walton ผลิตโปรตอนที่มีพลังงานสูงเพียงพอโดยทำให้ก๊าซไฮโดรเจนแตกตัวเป็นไอออนแล้วเร่งไอออนในโรงงานไฟฟ้าแรงสูงด้วยหม้อแปลงไฟฟ้าและวงจรเรียงกระแส วิธีการที่คล้ายกันสามารถ

อุบัติเหตุทางนิวเคลียร์

จากหนังสือ ภาวะฉุกเฉินในกองเรือโซเวียต ผู้เขียน Cherkashin Nikolai Andreevich ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ จากหนังสือ Great Soviet Encyclopedia (YD) ของผู้แต่ง TSB

§ 3.13 ปฏิกิริยานิวเคลียร์และความบกพร่องของมวล

จากหนังสือ Ritz Ballistic Theory and the Picture of the Universe ผู้เขียน เซมิคอฟ เซอร์เกย์ อเล็กซานโดรวิช

§ 3.13 ปฏิกิริยานิวเคลียร์และความบกพร่องของมวล การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดในธรรมชาติที่เกิดขึ้นนั้นเป็นสภาวะที่เอาร่างกายหนึ่งไปมากน้อยเพียงใด จะถูกเพิ่มไปยังอีกร่างกายหนึ่งมาก ดังนั้นหากบางเรื่องลดลงที่ไหนสักแห่งก็จะทวีคูณในที่อื่น ... ธรรมชาติสากลนี้

วางแผน:

บทนำ

• 1 แกนคอมโพสิต
  • 1.1 พลังงานกระตุ้น
  • 1.2 ช่องปฏิกิริยา
• 2 ภาพตัดขวางของปฏิกิริยานิวเคลียร์
  • 2.1 ผลผลิตปฏิกิริยา
• 3 ปฏิกิริยานิวเคลียร์โดยตรง
• 4 กฎการอนุรักษ์ในปฏิกิริยานิวเคลียร์
  • 4.1 กฎการอนุรักษ์พลังงาน
  • 4.2 กฎการอนุรักษ์โมเมนตัม
  • 4.3 กฎการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุม
  • 4.4 กฎหมายการอนุรักษ์อื่น ๆ
• 5 ประเภทของปฏิกิริยานิวเคลียร์
  • 5.1 นิวเคลียร์ฟิชชัน
  • 5.2 เทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชั่น
  • 5.3 ปฏิกิริยาโฟโตนิวเคลียร์
  • 5.4 อื่นๆ
• 6 บันทึกปฏิกิริยานิวเคลียร์
หมายเหตุ

บทนำ

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ของลิเธียม-6 กับดิวเทอเรียม 6 Li(d,α)α

ปฏิกิริยานิวเคลียร์- กระบวนการสร้างนิวเคลียสหรืออนุภาคใหม่ระหว่างการชนกันของนิวเคลียสหรืออนุภาค เป็นครั้งแรกที่รัทเทอร์ฟอร์ดสังเกตเห็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ในปี พ.ศ. 2462 โดยทิ้งระเบิดนิวเคลียสของอะตอมไนโตรเจนด้วยอนุภาค α มันถูกบันทึกโดยการปรากฏตัวของอนุภาคไอออไนซ์ทุติยภูมิที่มีช่วงของก๊าซมากกว่าช่วงของอนุภาค α และ ระบุเป็นโปรตอน ต่อมา ได้ภาพถ่ายของกระบวนการนี้โดยใช้ห้องเมฆ

ตามกลไกของปฏิกิริยา ปฏิกิริยานิวเคลียร์แบ่งออกเป็นสองประเภท:

• ปฏิกิริยากับการก่อตัวของนิวเคลียสของสารประกอบ ซึ่งเป็นกระบวนการสองขั้นตอนที่เกิดขึ้นที่พลังงานจลน์ที่ไม่สูงมากของอนุภาคที่ชนกัน (มากถึงประมาณ 10 MeV)
• ปฏิกิริยานิวเคลียร์โดยตรง เวลานิวเคลียร์จำเป็นสำหรับอนุภาคที่จะข้ามนิวเคลียส กลไกนี้แสดงออกที่พลังงานที่สูงมากของอนุภาคทิ้งระเบิด

หากหลังจากการชนกัน นิวเคลียสและอนุภาคเดิมถูกรักษาไว้และไม่มีนิวเคลียสเกิดใหม่ ปฏิกิริยาจะกระเจิงแบบยืดหยุ่นในสนามพลังนิวเคลียร์ ควบคู่ไปกับการกระจายพลังงานจลน์และโมเมนตัมของอนุภาคและเป้าหมายเท่านั้น นิวเคลียส และเรียกว่า ศักยภาพการกระเจิง .

1. นิวเคลียสผสม

ทฤษฎีกลไกการเกิดปฏิกิริยากับการก่อตัวของนิวเคลียสของสารประกอบได้รับการพัฒนาโดย Niels Bohr ในปี 1936 ร่วมกับทฤษฎีของแบบจำลองการตกของนิวเคลียสและสนับสนุนแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับปฏิกิริยานิวเคลียร์ส่วนใหญ่

ตามทฤษฎีนี้ ปฏิกิริยานิวเคลียร์เกิดขึ้นในสองขั้นตอน ในตอนเริ่มต้น อนุภาคเริ่มต้นจะสร้างนิวเคลียสกลาง (คอมโพสิต) สำหรับ เวลานิวเคลียร์นั่นคือเวลาที่อนุภาคต้องการข้ามนิวเคลียสโดยประมาณเท่ากับ 10 −23 - 10 −21 s ในกรณีนี้ นิวเคลียสของสารประกอบจะเกิดขึ้นในสถานะตื่นเต้นเสมอ เนื่องจากมีพลังงานส่วนเกินที่อนุภาคนำไปยังนิวเคลียสในรูปของพลังงานยึดเหนี่ยวของนิวคลีออนในนิวเคลียสของสารประกอบและส่วนหนึ่งของพลังงานจลน์ของมัน ซึ่งก็คือ เท่ากับผลรวมของพลังงานจลน์ของนิวเคลียสเป้าหมายด้วย เลขมวลและอนุภาคในศูนย์กลางของระบบความเฉื่อย

1.1. พลังงานกระตุ้น

พลังงานกระตุ้นของนิวเคลียสผสมที่เกิดขึ้นจากการดูดกลืนนิวคลีออนอิสระเท่ากับผลรวมของพลังงานยึดเหนี่ยวของนิวคลีออนและส่วนหนึ่งของพลังงานจลน์:

ส่วนใหญ่เนื่องจากความแตกต่างอย่างมากในมวลของนิวเคลียสและนิวคลีออน จึงมีค่าเท่ากับพลังงานจลน์ของนิวคลีออนที่โจมตีนิวเคลียสโดยประมาณ

โดยเฉลี่ย พลังงานยึดเหนี่ยวคือ 8 MeV ซึ่งแปรผันขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของนิวเคลียสของสารประกอบที่เป็นผลลัพธ์ อย่างไรก็ตาม สำหรับนิวเคลียสเป้าหมายและนิวคลีออนเป้าหมายที่กำหนด ค่านี้เป็นค่าคงที่ พลังงานจลน์ของอนุภาคที่ทิ้งระเบิดสามารถเป็นอะไรก็ได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อปฏิกิริยานิวเคลียร์ถูกกระตุ้นด้วยนิวตรอน ซึ่งศักยภาพนั้นไม่มีสิ่งกีดขวางคูลอมบ์ ค่าอาจใกล้ศูนย์ ดังนั้นพลังงานยึดเหนี่ยวจึงเป็นพลังงานกระตุ้นขั้นต่ำของนิวเคลียสของสารประกอบ

1.2. ช่องปฏิกิริยา

การเปลี่ยนผ่านไปสู่สภาวะที่ไม่ตื่นเต้นสามารถทำได้หลายวิธีเรียกว่า ช่องปฏิกิริยา. ชนิดและสถานะควอนตัมของอนุภาคตกกระทบและนิวเคลียสก่อนการเกิดปฏิกิริยากำหนด ช่องสัญญาณเข้าปฏิกิริยา หลังจากเสร็จสิ้นปฏิกิริยา เซตของรูป ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาและสถานะควอนตัมของพวกมันกำหนด ช่องสัญญาณออกปฏิกิริยา ปฏิกิริยามีลักษณะเฉพาะโดยช่องสัญญาณเข้าและออก

ช่องปฏิกิริยาไม่ได้ขึ้นอยู่กับวิธีการก่อตัวของนิวเคลียสของสารประกอบซึ่งสามารถอธิบายได้ด้วยอายุขัยที่ยาวนานของนิวเคลียสของสารประกอบ ดูเหมือนว่ามันจะ "ลืม" ว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไร ดังนั้นการก่อตัวและการสลายตัวของนิวเคลียสของสารประกอบจึงสามารถ ถือเป็นกิจกรรมอิสระ ตัวอย่างเช่น มันสามารถถูกก่อรูปเป็นนิวเคลียสของสารประกอบในสถานะที่ถูกกระตุ้นในปฏิกิริยาใดปฏิกิริยาหนึ่งต่อไปนี้:

ต่อจากนั้น ภายใต้สภาวะของพลังงานกระตุ้นเดียวกัน นิวเคลียสของสารประกอบนี้สามารถสลายตัวโดยการย้อนกลับของปฏิกิริยาใดๆ เหล่านี้ด้วยความน่าจะเป็นที่แน่นอน โดยไม่ขึ้นกับประวัติความเป็นมาของต้นกำเนิดของนิวเคลียสนี้ ความน่าจะเป็นของการเกิดนิวเคลียสของสารประกอบขึ้นอยู่กับพลังงานและชนิดของนิวเคลียสเป้าหมาย

2. ภาพตัดขวางของปฏิกิริยานิวเคลียร์

ความน่าจะเป็นของปฏิกิริยาถูกกำหนดโดยส่วนตัดขวางที่เรียกว่านิวเคลียร์ของปฏิกิริยา ในหน้าต่างอ้างอิงของห้องปฏิบัติการ (โดยที่นิวเคลียสเป้าหมายอยู่นิ่ง) ความน่าจะเป็นของปฏิกิริยาต่อหน่วยเวลาจะเท่ากับผลคูณของภาคตัดขวาง (แสดงในหน่วยของพื้นที่) และการไหลของอนุภาคตกกระทบ (แสดงเป็นจำนวน อนุภาคที่ข้ามหน่วยพื้นที่ต่อหน่วยเวลา) หากช่องสัญญาณออกหลายช่องสามารถนำมาใช้สำหรับช่องสัญญาณเข้าหนึ่งช่อง อัตราส่วนของความน่าจะเป็นของช่องสัญญาณขาออกของปฏิกิริยาจะเท่ากับอัตราส่วนของส่วนตัดขวาง ในฟิสิกส์นิวเคลียร์ ภาคตัดขวางของปฏิกิริยามักจะแสดงในหน่วยพิเศษ - โรงนา เท่ากับ 10 −24 ซม²

2.1. ผลผลิตปฏิกิริยา

จำนวนกรณีปฏิกิริยาหารด้วยจำนวนอนุภาคที่ทิ้งระเบิดเป้าหมายเรียกว่า ปฏิกิริยานิวเคลียร์. ค่านี้ถูกกำหนดโดยการทดลองในการวัดเชิงปริมาณ เนื่องจากผลผลิตมีความสัมพันธ์โดยตรงกับภาคตัดขวางของปฏิกิริยา การวัดผลผลิตจึงเป็นการวัดภาคตัดขวางของปฏิกิริยาโดยพื้นฐานแล้ว

3. ปฏิกิริยานิวเคลียร์โดยตรง

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ยังเป็นไปได้ผ่านกลไกของปฏิสัมพันธ์โดยตรง กลไกดังกล่าวส่วนใหญ่แสดงออกด้วยพลังงานที่สูงมากของอนุภาคทิ้งระเบิด เมื่อนิวคลีออนของนิวเคลียสถือได้ว่าเป็นอิสระ ปฏิกิริยาโดยตรงแตกต่างไปจากกลไกของนิวเคลียสแบบผสม โดยหลักๆ แล้วในการกระจายเวกเตอร์โมเมนตัมของอนุภาคผลิตภัณฑ์เทียบกับโมเมนตัมของอนุภาคทิ้งระเบิด ตรงกันข้ามกับความสมมาตรแบบทรงกลมของกลไกของนิวเคลียสของสารประกอบ อันตรกิริยาโดยตรงมีลักษณะเฉพาะโดยทิศทางที่เด่นของการบินของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาไปข้างหน้าสัมพันธ์กับทิศทางการเคลื่อนที่ของอนุภาคตกกระทบ การกระจายพลังงานของอนุภาคของผลิตภัณฑ์ในกรณีเหล่านี้ก็แตกต่างกันเช่นกัน ปฏิสัมพันธ์โดยตรงมีลักษณะเฉพาะด้วยอนุภาคพลังงานสูงที่มากเกินไป ในการชนกับนิวเคลียสของอนุภาคที่ซับซ้อน (นั่นคือ นิวเคลียสอื่น) กระบวนการถ่ายโอนนิวคลีออนจากนิวเคลียสไปยังนิวเคลียสหรือการแลกเปลี่ยนนิวคลีออนเป็นไปได้ ปฏิกิริยาดังกล่าวเกิดขึ้นโดยไม่มีการก่อตัวของนิวเคลียสของสารประกอบและคุณลักษณะทั้งหมดของปฏิกิริยาโดยตรงนั้นมีอยู่ในตัวมัน

4. กฎหมายอนุรักษ์ปฏิกิริยานิวเคลียร์

ในปฏิกิริยานิวเคลียร์ กฎการอนุรักษ์ฟิสิกส์คลาสสิกทั้งหมดได้รับการปฏิบัติตาม กฎหมายเหล่านี้กำหนดข้อจำกัดความเป็นไปได้ของปฏิกิริยานิวเคลียร์ แม้แต่กระบวนการที่เอื้ออาทรอย่างกระฉับกระเฉงกลับกลายเป็นว่าเป็นไปไม่ได้หากมีการละเมิดกฎหมายการอนุรักษ์ นอกจากนี้ยังมีกฎหมายการอนุรักษ์เฉพาะสำหรับไมโครเวิร์ล บางคนได้รับการเติมเต็มเสมอเท่าที่ทราบ (กฎการอนุรักษ์หมายเลขแบริออน หมายเลขเลปตัน); กฎหมายการอนุรักษ์อื่น ๆ (isospin, parity, ความแปลกประหลาด) ระงับปฏิกิริยาบางอย่างเท่านั้น เนื่องจากไม่พอใจสำหรับปฏิสัมพันธ์พื้นฐานบางอย่าง ผลที่ตามมาของกฎหมายการอนุรักษ์เป็นสิ่งที่เรียกว่ากฎการคัดเลือกซึ่งบ่งชี้ถึงความเป็นไปได้หรือการห้ามปฏิกิริยาบางอย่าง

4.1. กฎการอนุรักษ์พลังงาน

ถ้า , , , เป็นพลังงานทั้งหมดของอนุภาคสองตัวก่อนและหลังปฏิกิริยา ตามกฎการอนุรักษ์พลังงาน:

เมื่อมีอนุภาคมากกว่า 2 ตัว จำนวนของพจน์ทางด้านขวาของนิพจน์นี้ควรมากกว่าตามลำดับ พลังงานทั้งหมดของอนุภาคเท่ากับพลังงานพักผ่อน Mc 2 และพลังงานจลน์ อีนั่นเป็นเหตุผล:

ความแตกต่างระหว่างพลังงานจลน์ทั้งหมดของอนุภาคที่ "เอาต์พุต" และ "อินพุต" ของปฏิกิริยา คิว = (อี 3 + อี 4) − (อี 1 + อี 2) เรียกว่า พลังงานปฏิกิริยา(หรือ ผลผลิตพลังงานของปฏิกิริยา). เป็นไปตามเงื่อนไข:

ตัวคูณ 1/ ค 2 มักจะถูกละไว้เมื่อคำนวณสมดุลพลังงาน โดยแสดงมวลของอนุภาคในหน่วยพลังงาน (หรือบางครั้งพลังงานในหน่วยมวล)

ถ้า คิว> 0 จากนั้นปฏิกิริยาจะมาพร้อมกับการปลดปล่อยพลังงานอิสระและเรียกว่า exoenergetic , ถ้า คิว < 0, то реакция сопровождается поглощением свободной энергии и называется มีพลัง .

ง่ายที่จะเห็นว่า คิว> 0 เมื่อผลรวมมวลของอนุภาค-ผลิตภัณฑ์น้อยกว่าผลรวมของมวลของอนุภาคตั้งต้น นั่นคือ การปล่อยพลังงานอิสระเป็นไปได้โดยการลดมวลของอนุภาคที่ทำปฏิกิริยาเท่านั้น และในทางกลับกัน หากผลรวมของมวลของอนุภาคทุติยภูมิมากกว่าผลรวมของมวลของอนุภาคตั้งต้น ปฏิกิริยาดังกล่าวจะเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อพลังงานจลน์จำนวนหนึ่งถูกใช้ไปเพื่อเพิ่มพลังงานที่เหลือ นั่นคือ มวลของอนุภาคใหม่ ค่าต่ำสุดของพลังงานจลน์ของอนุภาคตกกระทบซึ่งเกิดปฏิกิริยาเอนโดเอเนอร์เจติกได้เรียกว่า พลังงานปฏิกิริยาธรณีประตู. ปฏิกิริยาเอนโดเอเนอร์เจติกเรียกอีกอย่างว่า ปฏิกิริยาเกณฑ์เนื่องจากจะไม่เกิดขึ้นที่พลังงานอนุภาคที่ต่ำกว่าเกณฑ์

4.2. กฎการอนุรักษ์โมเมนตัม

โมเมนตัมรวมของอนุภาคก่อนเกิดปฏิกิริยาเท่ากับโมเมนตัมรวมของผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาอนุภาค ถ้า , , , เป็นเวกเตอร์โมเมนตัมของอนุภาคสองตัวก่อนและหลังปฏิกิริยา แล้ว

เวกเตอร์แต่ละตัวสามารถวัดได้โดยอิสระในการทดลอง ตัวอย่างเช่น ด้วยสเปกโตรมิเตอร์แม่เหล็ก ข้อมูลการทดลองระบุว่ากฎการอนุรักษ์โมเมนตัมใช้ได้ทั้งในปฏิกิริยานิวเคลียร์และในกระบวนการกระเจิงของอนุภาคขนาดเล็ก

4.3. กฎการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุม

โมเมนตัมเชิงมุมยังถูกอนุรักษ์ไว้ในปฏิกิริยานิวเคลียร์อีกด้วย อันเป็นผลมาจากการชนกันของอนุภาคขนาดเล็ก มีเพียงนิวเคลียสของสารประกอบเท่านั้นที่ก่อตัวขึ้น โมเมนตัมเชิงมุมซึ่งมีค่าเท่ากับหนึ่งในค่าที่เป็นไปได้ของโมเมนต์ที่ได้จากการเพิ่มโมเมนต์ทางกลภายใน (สปิน) ของอนุภาคและโมเมนต์ ของการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ (โมเมนต์โคจร) ช่องการสลายตัวของนิวเคลียสแบบผสมสามารถเป็นได้เพียงเพื่อให้โมเมนตัมเชิงมุมทั้งหมด (ผลรวมของการหมุนและโมเมนต์การโคจร) ยังคงอยู่

4.4. กฎหมายการอนุรักษ์อื่น ๆ

• ในปฏิกิริยานิวเคลียร์ ประจุไฟฟ้าจะถูกรักษาไว้ - ผลรวมเชิงพีชคณิตของประจุพื้นฐานก่อนปฏิกิริยาจะเท่ากับผลรวมเชิงพีชคณิตของประจุหลังปฏิกิริยา
• ในปฏิกิริยานิวเคลียร์ จำนวนนิวคลีออนจะถูกอนุรักษ์ไว้ ซึ่งในกรณีทั่วไปส่วนใหญ่จะตีความว่าเป็นการอนุรักษ์จำนวนแบริออน ถ้าพลังงานจลน์ของนิวคลีออนที่ชนกันนั้นสูงมาก ปฏิกิริยาของการผลิตนิวคลีออนคู่ก็เป็นไปได้ เนื่องจากสัญญาณตรงข้ามถูกกำหนดให้กับนิวคลีออนและแอนตินิวคลีออน ผลรวมเชิงพีชคณิตของตัวเลขแบริออนจึงยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในกระบวนการใดๆ
• ในปฏิกิริยานิวเคลียร์ จำนวนเลปตอนจะถูกสงวนไว้ (ให้แม่นยำยิ่งขึ้น ความแตกต่างระหว่างจำนวนเลปตอนกับจำนวนแอนตีเลปตอน ดูหมายเลขเลปตัน)
• ในปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ดำเนินการภายใต้อิทธิพลของแรงนิวเคลียร์หรือแม่เหล็กไฟฟ้า ความเท่าเทียมกันของฟังก์ชันคลื่นจะยังคงอยู่ ซึ่งอธิบายสถานะของอนุภาคก่อนและหลังปฏิกิริยา ความเท่าเทียมกันของฟังก์ชันคลื่นจะไม่คงอยู่ในการเปลี่ยนแปลงเนื่องจากการโต้ตอบที่อ่อนแอ
• ในปฏิกิริยานิวเคลียร์อันเนื่องมาจากปฏิกิริยาที่รุนแรง การหมุนของไอโซโทปจะถูกอนุรักษ์ไว้ ปฏิกิริยาที่อ่อนแอและแม่เหล็กไฟฟ้าไม่รักษา isospins

5. ประเภทของปฏิกิริยานิวเคลียร์

ปฏิกิริยานิวเคลียร์กับอนุภาคมีลักษณะที่หลากหลายมาก ประเภทและความน่าจะเป็นของปฏิกิริยาเฉพาะขึ้นอยู่กับประเภทของอนุภาคทิ้งระเบิด นิวเคลียสเป้าหมาย พลังงานของอนุภาคที่มีปฏิสัมพันธ์และนิวเคลียส และปัจจัยอื่นๆ อีกมาก

5.1. นิวเคลียร์

นิวเคลียร์- กระบวนการแบ่งนิวเคลียสของอะตอมออกเป็นสองนิวเคลียส (แทบจะไม่มีสาม) นิวเคลียสที่มีมวลใกล้เคียงกัน เรียกว่า เศษฟิชชัน ผลจากปฏิกิริยาฟิชชันอาจปรากฏขึ้น เช่น นิวเคลียสของแสง (ส่วนใหญ่เป็นอนุภาคแอลฟา) นิวตรอน และควอนตาแกมมา ฟิชชันอาจเกิดขึ้นได้เอง (เกิดขึ้นเอง) และถูกบังคับ (เป็นผลจากการมีปฏิสัมพันธ์กับอนุภาคอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับนิวตรอน) การแตกตัวของนิวเคลียสหนักเป็นกระบวนการคายความร้อนที่ปลดปล่อย จำนวนมากของพลังงานในรูปของพลังงานจลน์ของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา เช่นเดียวกับการแผ่รังสี

นิวเคลียร์ฟิชชันเป็นแหล่งพลังงานใน เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และอาวุธนิวเคลียร์

5.2. เทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชั่น

ที่อุณหภูมิปกติ การหลอมรวมของนิวเคลียสเป็นไปไม่ได้ เนื่องจากนิวเคลียสที่มีประจุบวกประสบกับแรงผลักขนาดใหญ่ของคูลอมบ์ สำหรับการสังเคราะห์นิวเคลียสของแสง จำเป็นต้องทำให้พวกมันเข้าใกล้ระยะทางประมาณ 10 -15 ม. ซึ่งการกระทำของแรงนิวเคลียร์ที่น่าดึงดูดจะมากกว่าแรงผลักของคูลอมบ์ เพื่อให้เกิดการหลอมรวมของนิวเคลียสจำเป็นต้องเพิ่มความคล่องตัวนั่นคือเพื่อเพิ่มพลังงานจลน์ ทำได้โดยการเพิ่มอุณหภูมิ เนื่องจากพลังงานความร้อนที่ได้รับ การเคลื่อนที่ของนิวเคลียสจึงเพิ่มขึ้น และพวกมันสามารถเข้าใกล้กันในระยะใกล้ ซึ่งภายใต้การกระทำของแรงยึดเหนี่ยวของนิวเคลียร์ พวกมันจะรวมตัวเป็นนิวเคลียสใหม่ที่มีความซับซ้อนมากขึ้น อันเป็นผลมาจากการหลอมรวมของนิวเคลียสของแสง พลังงานจำนวนมากถูกปลดปล่อยออกมา เนื่องจากนิวเคลียสที่ก่อตัวขึ้นใหม่มีขนาดใหญ่ พลังงานจำเพาะพันธะมากกว่านิวเคลียสเดิม ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์- นี่คือปฏิกิริยาฟิวชันแบบ exoenergetic ของนิวเคลียสของแสงที่อุณหภูมิสูงมาก (10 7 K)

ประการแรกควรสังเกตปฏิกิริยาระหว่างไอโซโทปสองไอโซโทป (ดิวเทอเรียมและทริเทียม) ของไฮโดรเจนซึ่งเป็นเรื่องธรรมดามากบนโลกอันเป็นผลมาจากการที่ฮีเลียมก่อตัวและปล่อยนิวตรอน ปฏิกิริยาสามารถเขียนเป็น

+ พลังงาน (17.6 MeV).

พลังงานที่ปล่อยออกมา (เกิดจากการที่ฮีเลียม-4 มีพันธะนิวเคลียร์ที่แรงมาก) จะถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์ ซึ่งส่วนใหญ่ 14.1 MeV จะนำนิวตรอนไปในลักษณะอนุภาคที่เบากว่า นิวเคลียสที่ได้จะถูกจับอย่างแน่นหนา ซึ่งเป็นเหตุว่าทำไมปฏิกิริยาจึงมีพลังงานภายนอกอย่างแรง ปฏิกิริยานี้มีลักษณะเฉพาะด้วยบาเรียคูลอมบ์ที่ต่ำที่สุดและให้ผลตอบแทนสูง ดังนั้นจึงเป็นที่สนใจเป็นพิเศษสำหรับการหลอมรวมทางความร้อนนิวเคลียร์

ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ใช้ในอาวุธแสนสาหัส และอยู่ระหว่างการวิจัยสำหรับการใช้งานที่เป็นไปได้ในภาคพลังงาน หากปัญหาของการควบคุมเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชันได้รับการแก้ไขแล้ว

5.3. ปฏิกิริยาโฟโตนิวเคลียร์

เมื่อควอนตัมแกมมาถูกดูดกลืน นิวเคลียสจะได้รับพลังงานส่วนเกินโดยไม่เปลี่ยนองค์ประกอบของนิวคลีออน และนิวเคลียสที่มีพลังงานมากเกินไปจะเป็นนิวเคลียสผสม เช่นเดียวกับปฏิกิริยานิวเคลียร์อื่นๆ การดูดกลืนแกมมา-ควอนตัมโดยนิวเคลียสจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อได้พลังงานและอัตราส่วนการหมุนตามที่จำเป็น หากพลังงานที่ถ่ายโอนไปยังนิวเคลียสเกินพลังงานยึดเหนี่ยวของนิวคลีออนในนิวเคลียส การสลายตัวของนิวเคลียสของสารประกอบที่เกิดขึ้นนั้นมักเกิดขึ้นกับการปล่อยนิวคลีออน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นนิวตรอน การสลายตัวดังกล่าวนำไปสู่ปฏิกิริยานิวเคลียร์ และ ซึ่งเรียกว่า โฟโตนิวเคลียร์และปรากฏการณ์การปล่อยนิวคลีออนในปฏิกิริยาเหล่านี้ - เอฟเฟกต์ตาแมวนิวเคลียร์.

5.4. อื่น

6. บันทึกปฏิกิริยานิวเคลียร์

ปฏิกิริยานิวเคลียร์เขียนขึ้นในรูปแบบของสูตรพิเศษที่มีการกำหนดนิวเคลียสของอะตอมและอนุภาคมูลฐาน

วิธีแรกการเขียนสูตรสำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์คล้ายกับการเขียนสูตรสำหรับปฏิกิริยาเคมี กล่าวคือ ผลรวมของอนุภาคตั้งต้นเขียนไว้ทางด้านซ้าย ผลรวมของอนุภาคที่เกิด (ผลคูณของปฏิกิริยา) จะถูกเขียนไว้ทางด้านขวา และวางลูกศร ระหว่างพวกเขา.

ดังนั้นปฏิกิริยาของการดักจับนิวตรอนโดยนิวเคลียสแคดเมียม-113 จึงเขียนได้ดังนี้

เราจะเห็นว่าจำนวนโปรตอนและนิวตรอนทางขวาและทางซ้ายยังคงเท่าเดิม (หมายเลขแบริออนยังคงอยู่) เช่นเดียวกับ ค่าไฟฟ้า, เลขเลปตันและปริมาณอื่นๆ (พลังงาน โมเมนตัม โมเมนตัมเชิงมุม ...) ในปฏิกิริยาบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอ โปรตอนสามารถเปลี่ยนเป็นนิวตรอนและในทางกลับกัน แต่จำนวนทั้งหมดของพวกมันจะไม่เปลี่ยนแปลง

วิธีที่สองสัญกรณ์สะดวกกว่าสำหรับฟิสิกส์นิวเคลียร์มีรูปแบบ A (a, bcd…) B, ที่ไหน แต่- แกนเป้าหมาย เอ- อนุภาคทิ้งระเบิด (รวมถึงนิวเคลียส) ข, ค, ด, ...- อนุภาคที่ปล่อยออกมา (รวมถึงนิวเคลียส) ที่- นิวเคลียสตกค้าง ผลิตภัณฑ์ที่เบากว่าของปฏิกิริยาจะถูกเขียนในวงเล็บ ส่วนผลิตภัณฑ์ที่หนักกว่าจะถูกเขียนไว้ด้านนอก ดังนั้น ปฏิกิริยาการจับนิวตรอนข้างต้นสามารถเขียนได้ดังนี้:

ปฏิกิริยามักตั้งชื่อตามการรวมกันของเหตุการณ์และอนุภาคที่ปล่อยออกมาในวงเล็บ ใช่ ข้างบน ตัวอย่างทั่วไป (น, γ)-ปฏิกิริยา

การแปลงไนโตรเจนเป็นออกซิเจนแบบบังคับครั้งแรกซึ่งดำเนินการโดยรัทเทอร์ฟอร์ดโดยการทิ้งระเบิดไนโตรเจนด้วยอนุภาคแอลฟานั้นเขียนเป็นสูตร

นิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจนโปรตอนอยู่ที่ไหน

ในสัญกรณ์ "เคมี" ปฏิกิริยานี้ดูเหมือน

ดาวน์โหลด

นอกจากนี้เรายังแนะนำ

• จำนวนเงินเดิมพันในเกมคืออะไร ระบบการเงินสมัยใหม่คือปิรามิดทางการเงิน
• วิธีตั้งชื่อม้า: เราเลือกชื่อเล่นที่เหมาะสม
• วิธีตั้งชื่อม้า: เราเลือกชื่อเล่นที่เหมาะสม
• จุดทรงกลมท้องฟ้าเหนือศีรษะของผู้สังเกต
• นกยูงสามัญ (อินเดีย)
• ตัวผู้กับตัวเมียชื่ออะไรครับ