Centrale nuclearo-electrice

3x puncte

categorie: Fizica

nota: 9.08

nivel: Facultate

3.2 Reactorul nuclear de fisiune

3.2.1 Reactia de fisiune în lant

În reactorii nucleari actuali, eliberarea energiei nucleare este rezultatul procesului de fisiune nucleara.
Transformarile nucleare pot avea loc fie spontan, dezintegrari radioactive, fie datorita interactiunii nucleelor între ele sau cu particule incidente, asa numitele reactii nucleare.
[...]
DOWNLOAD REFERAT

Preview referat: Centrale nuclearo-electrice

3.2 Reactorul nuclear de fisiune

3.2.1 Reactia de fisiune în lant

În reactorii nucleari actuali, eliberarea energiei nucleare este rezultatul procesului de fisiune nucleara.
Transformarile nucleare pot avea loc fie spontan, dezintegrari radioactive, fie datorita interactiunii nucleelor între ele sau cu particule incidente, asa numitele reactii nucleare.

Fisiunea nucleara a fost descoperita de Hahn si Strassmann în 1938, când au descoperit în urma reactiei U+n prezenta bariului cu numarul atomic 56. Francezii F. Joliot Curie si F. Perrin au stabilit ca la fiecare dezintegrare se produc în medie mai mult de doi neutroni, fapt care permite sa se autoîntretina o reactie de fisiune în lant.
Fisiunea nucleara poate avea loc în mod spontan, sau poate fi indusa prin ciocnirea nucleelor grele cu alte particule: neutroni, protoni, particule alfa, deuteroni etc. Primul model al fisiunii induse de particule a fost elaborat de Bohr si Wheeler pe baza modelului picatura al nucleului.

În conformitate cu acest model, particula incidenta formeaza la început, împreuna cu nucleul tinta, un nucleu compus într-o stare excitata, excesul de energie fiind datorat energiei cinetice a particulei incidente si corectiei intervenite în energia de legatura prin formarea nucleului compus. Energia de excitare provoaca o deformare a nucleului, care trece de la forma sferica la una elipsoidala.

Dezexcitarea poate avea loc prin expulzarea unui foton gama, caz în care reactia nucleara reprezinta doar o captura radiativa. Daca deformatia depaseste o anumita valoare critica, fortele columbiene de respingere devin predominante si nucleul evolueaza spre o separare în fragmente distincte - fisiunea nucleara. Exista si alte modele de fisiune, mai apropiate de realitate, cum este modelul în paturi.
Pentru nucleele cu o configuratie par-impara, ca de exemplu 92U235, neutronul incident conduce la o configuratie par-para 92U236, instabila, adica cu energie de separare mare, cu alte cuvinte 92U235 va putea fisiona cu neutroni de energie cinetica mica, neutroni lenti sau neutroni termici.

Pentru nucleele cu o configuratie par-para, de exemplu 92U238, neutronul suplimentar va conduce la o configuratie par-impara, 92Pu239, stabila (un timp de înjumatatire de 24000 ani), cu o energie mica a neutronului introdus, ca urmare pentru fisiune este nevoie de neutroni cu o mare energie cinetica, sau neutroni rapizi.
Uraniul 92U235 este singurul izotop fisionabil cu neutroni termici care se gaseste în natura, cu o abundenta masica în uraniul natural de 0.7113%. Alti izotopi fisionabili cu neutroni termici în energetica nucleara sunt produsi prin reactii nucleare; acestia sunt 92Pu239 si 92U233, de asemenea nuclee par-impare, obtinuti prin bombardarea unor izotopi naturali cu neutroni rapizi.

O caracteristica a reactiei de fisiune induse de neutroni consta în faptul ca, pe lânga eliberarea unei cantitati însemnate de energie, se emit mai multi neutroni decât sunt absorbiti. Un astfel de proces se numeste reactie în lant. În anumite conditii reactia de fisiune în lant, poate fi controlata, numarul de neutroni din reactor ramânând constant.
DOWNLOAD REFERAT
« mai multe referate din Fizica

CAUTA REFERAT


TRIMITE REFERAT CERE REFERAT
Referatele si lucrarile oferite de E-referate.ro au scop educativ si orientativ pentru cercetare academica.