Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жоғары энергиялы нейтроннан бөліну
Fission from a high energy neutron
Тез бөліну – ауыр атом жоғары энергиялы, яғни жылдам нейтронды сіңіріп, екіге бөлінуі салдарынан пайда болады. Көптеген бөлінетін материалдарға жылулық нейтрондар қажет, олар баяу жылдамдықпен қозғалады.
Fast fission is fission that occurs when a heavy atom absorbs a high energy neutron, called a fast neutron, and splits. Most fissionable materials need thermal neutrons, which move more slowly.
Тез реакторлар мен жылу реакторлары
Тез нейтронды реакторлар энергия өндіру үшін жылдам бөліну процесін пайдаланады, бұл көптеген ядролық реакторлардан ерекшеленеді. Дәстүрлі реакторларда нейтрондарды баяулату үшін модератор қажет, осылайша олардың атомдарды бөлу мүмкіндігі артады. Тез нейтронды реакторлар жылдам нейтрондарды қолданады, сондықтан модераторды қажет етпейді. Модераторлар термиялық реакторларда көптеген нейтрондарды жұтып алады, ал жылдам бөліну әр бөлінуге шамамен көбірек нейтрон тудырады, сондықтан тез реакторлардың нейтрондық тиімділігі жоғары, бұл плутоний өндіретін реактор құруға мүмкіндік береді. Дегенмен, тез нейтронды реакторды іске қосу үшін салыстырмалы түрде жоғары тотыққан уран немесе плутоний қолданылуы керек, осылайша нейтрондардың атомдарды бөлу ықтималдығы артады.
Fast neutron reactors use fast fission to produce energy, unlike most nuclear reactors. In a conventional reactor, a moderator is needed to slow down the neutrons so that they are more likely to fission atoms. A fast neutron reactor uses fast neutrons, so it does not use a moderator. Moderators may absorb a lot of neutrons in a thermal reactor, and fast fission produces a higher average number of neutrons per fission, so fast reactors have better neutron economy making a plutonium breeder reactor possible. However, a fast neutron reactor must use relatively highly enriched uranium or plutonium at the reactor startup so that the neutrons have a better chance of fissioning atoms.
Бөлінуге қабілетті, бірақ бөлінбейтін
Кейбір атомдар, әсіресе уран-238, баяу нейтрондармен соққанда әдетте бөлінбейді, бірақ жеткілікті жоғары энергиялы нейтрондармен соққанда бөлінеді. Деутерий мен тритийдің қосылуынан сутекті бомбада туындайтын жылдам нейтрондар, ядролық реакторда туындайтын жылдам нейтрондардан тіпті жоғары энергияға ие. Бұл, кез келген сутекті қарудың қуатын арзан, табиғи (немесе тіпті қысылған) уран қабаттарын қосу арқылы арттыруға мүмкіндік береді. Уран-238-дің жылдам бөлінуі көптеген сутекті бомба конструкцияларындағы жарылыс қуатының және радиоактивтік жауын-шашынның маңызды бөлігін құрайды.
Some atoms, notably uranium 238, do not usually undergo fission when struck by slow neutrons, but do split when struck with neutrons of high enough energy. The fast neutrons produced in a hydrogen bomb by fusion of deuterium and tritium have even higher energy than the fast neutrons produced in a nuclear reactor. This makes it possible to increase the yield of any given fusion weapon by the simple expedient of adding layers of cheap natural (or even depleted) uranium. Fast fission of uranium 238 provides a large part of the explosive yield, and fallout, in many designs of hydrogen bomb.
Бөліну өнімдерінің өнімділігінің айырмашылығы
Бөліну өнімдерінің шығымдылығы мен бөліну фрагменттерінің массалық санына қатысты графиктің екі айқын, бірақ салыстырмалы түрде тегіс шыңы бар, шамамен 90-100 және 130-140 аралығында. Термиялық нейтрондарда, 113mCd, 119mSn, 121mSn, 123Sn, 125Sb, 126Sn және 127Sb сияқты піктер арасындағы массаға ие бөліну өнімдерінің шығымдылығы өте төмен. Ядролық бөлінуге түсетін күйдің энергиясы жоғарылаған сайын симметриялық бөлінуге бейімділік артады, сондықтан нейтрон энергиясының және/немесе бөлінетін атомның энергиясының артуымен екі шың арасындағы төмендік тереңдемейді; мысалы, 239Pu үшін массаға қатысты шығымдылық қисығы, термиялық нейтрондарда байқалған 235U үшін шығымдылық қисығына қарағанда, көбірек жазық төмендікке ие. Кейінгі актиноидтардың бөліну қисықтары одан да жазық төмендіктер жасауға бейім. 259Fm сияқты ең жоғарғы жағдайларда тек бір шың ғана көрінеді.
A graph of fission product yield against the mass number of the fission fragments has two pronounced but fairly flat peaks, at around 90 to 100, and 130 to 140. With thermal neutrons, yields of fission products with mass between the peaks, such as 113mCd, 119mSn, 121mSn, 123Sn, 125Sb, 126Sn, and 127Sb are very low. The higher the energy of the state that undergoes nuclear fission, the more likely a symmetric fission is, hence as the neutron energy increases and/or the energy of the fissioning atom increases, the valley between the two peaks becomes more shallow; for instance, the curve of yield against mass for 239Pu has a more shallow valley than that observed for 235U, when the neutrons are thermal neutrons. The curves for the fission of the later actinides tend to make even more shallow valleys. In extreme cases such as 259Fm, only one peak is seen.