me_edu
Ядерная физика: фундаментальный курсШаг 37 из 50 · 0% пройдено
2. Профессиональный практикум: кейс, модель и итоговый артефакт
3. Атлас моделей: схема, пример, критерий и проект
Цепная реакция и критическая масса

Критическая масса и потери нейтронов

Шаг 37 из 508 минТеория
Цель

Понять основной механизм темы «Критическая масса и потери нейтронов» без заучивания отдельных терминов.

Как работать

Прочитайте блок один раз целиком, затем вернитесь к схеме или примеру и перескажите идею своими словами.

Критерий

Сформулированное правило, пример применения и одно ограничение метода.

PROCESS DIAGRAM1нейтрон2деление3новые нейтроны4следующее деление
Схема цепной реакции показывает причинную последовательность событий.
Опорная идея

Не все нейтроны вызывают деление: часть вылетает наружу через поверхность образца, часть поглощается без деления. Чем меньше кусок урана, тем больше доля нейтронов, теряемых через поверхность (у малого тела отношение поверхности к объёму велико).

Критическая масса — минимальная масса делящегося вещества, при которой утечка нейтронов компенсируется их рождением и достигается k = 1. Для чистого урана-235 это порядка нескольких килограммов (около 50 кг для шара без отражателя; с отражателем нейтронов — заметно меньше). Для плутония-239 критическая масса ещё меньше.

Увеличить k и снизить критическую массу помогают: отражатель нейтронов (возвращает вылетевшие нейтроны), компактная форма (шар имеет наименьшую поверхность) и обогащение топлива делящимся изотопом. Природный уран содержит лишь 0,7 % урана-235, поэтому для энергетики его обогащают до 3–5 %.

Назад

Обсуждение

Войдите, чтобы участвовать в обсуждении.

Пока нет сообщений.