Ядерное деление

От захвата к фрагменты

Нейтрон не испытывает Кулоновское отталкивание и может быть захвачен ядром. Деление даёт не одну фиксированную пару фрагменты, а распределение масс.

В каждом событие сохраняются число нуклонов, заряжать, полная энергия и импульс. Фрагменты часто нейтронно-богатый.

Почему около 200 MeV

Ядра средней массы сильнее связаны на нуклон, чем очень тяжёлые. Поэтому продукты имеют меньшую общая масса покоя.

Q=(m_i−m_f)c², а большая часть энергии сначала появляется как кинетическая энергия заряженных фрагментов.

Мгновенные нейтроны

Один акт деления обычно выпускает несколько нейтроны. Часть теряется или поглощается без деления, часть вызывает новые деление.

Цепная реакция — статистический процесс популяции нейтроны, а не детерминированная цепочка каждого нейтрон.

Коэффициент k

k<1 — докритический затухание, k=1 — критический стационарная цепь, k>1 — сверхкритический рост.

k зависит от геометрия, состав материала, спектр нейтронов, утечка и поглощение.

Запаздывающие нейтроны

Большинство нейтроны подскажут, небольшая доля появляется позже после бета-распад некоторых продукты деления.

Именно запаздывающие нейтроны критичны для медленной и управляемой кинетика реактора.

Роли в реакторе

Модератор изменяет спектр нейтронов, контрольные поглотители поглощают нейтроны, охлаждающая жидкость уносит тепло, топливо содержит делящиеся ядра.

Критичность относится к балансу нейтронная популяция, а не к температуре как таковой.

Распад тепла

После остановки цепная реакция радиоактивные продукты деления продолжают распадаться и выделять остаточное тепло.

Это отдельный от мгновенная мощность деления источник энергии и важный инженерный фактор.

Разобранный пример