Химия - Ядерное топливо

01 марта 2011


Оглавление:
1. Ядерное топливо
2. Классификация
3. Практическое применение
4. Получение
5. Регенерация



Ядерное топливо почти готово к работе.
Топливные таблетки.

вещество, которое используется в ядерных реакторах для осуществления цепной ядерной реакции деления. Ядерное топливо принципиально отличается от других видов топлива, используемых человечеством, оно чрезвычайно высокоэффективно, но и весьма опасно для человека и может стать причиной очень серьёзных аварий, что накладывает множество ограничений на его использование из соображений безопасности. По этой и многим другим причинам ядерное топливо гораздо сложнее в применении, чем любой вид органического топлива, и требует множества специальных технических и организационных мер при его использовании, а также высокую квалификацию имеющего с ним дело персонала.

Общая информация

Цепная ядерная реакция представляет собой деление ядра на две части, называемые осколками деления, с одновременным выделением нескольких нейтронов, которые, в свою очередь, могут вызвать деление следующих ядер. Такое деление происходит при попадании нейтрона в ядро атома исходного вещества. Образующиеся при делении ядра осколки деления обладают большой кинетической энергией. Торможение осколков деления в веществе сопровождается выделением большого количества тепла. Осколки деления — это ядра, образовавшиеся непосредственно в результате деления. Осколки деления и продукты их радиоактивного распада обычно называют продуктами деления. Ядра, делящиеся нейтронами любых энергий, называют ядерным горючим. Существуют ядра, которые делятся только нейтронами с энергией выше некоторого порогового значения. Такие ядра называют сырьевым материалом, так как при захвате нейтрона пороговым ядром образуются ядра ядерного горючего. Комбинация ядерного горючего и сырьевого материала называется ядерным топливом. Ниже приведено распределение энергии деления ядра U между различными продуктами деления:

Кинетическая энергия осколков деления 162
Кинетическая энергия нейтронов деления 5
Энергия γ-излучения, сопровождающего захват нейтронов 10
Энергия γ-излучения продуктов деления 6
Энергия β-излучения продуктов деления 5
Энергия, уносимая нейтрино 11
Полная энергия деления ~200

Природный уран состоит из трёх изотопов: U, U и U. Он не всегда пригоден как ядерное топливо, особенно если конструкционные материалы и замедлитель интенсивно поглощают нейтроны. В этом случае ядерное топливо изготавливают на основе обогащённого урана. В энергетических реакторах на тепловых нейтронах используют уран с обогащением менее 10 %, а в реакторах на быстрых и промежуточных нейтронах обогащение урана превышает 20 %. Обогащённый уран получают на специальных обогатительных заводах.



Просмотров: 4584


<<< Тепловыделяющий элемент
Ядерный реактор >>>