Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja Odtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski 1 informatyka +

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja Odtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski 1 informatyka +"— Zapis prezentacji:

1 Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja Odtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski 1 informatyka +

2 SZTUCZNE REAKCJE JĄDROWE część I Liceum Ogólnokształcące im. Gen. Mariusza Zaruskiego w Węgorzewie Waldemar Czapski Krzysztof Sauter informatyka + 2

3 Układ treści zajęć 1.Ogólne wiadomości o sztucznych reakcjach jądrowych. 2.Rozszczepienie jąder atomowych. 3.Reakcja łańcuchowa. 3

4 Sztucznymi reakcjami jądrowymi nazywamy przemiany jąder atomowych zachodzące pod wpływem pocisków jądrowych. Pociskami jądrowymi nazywamy cząstki, które zderzając się z jądrem wywołują reakcję jądrową. Pierwszą sztuczną reakcję jądrową zaobserwował Ernest Rutherford. Była to reakcja jądra azotu z cząstką . W wyniku tej reakcji powstało jądro tlenu i proton. 1. Ogólne wiadomości o sztucznych reakcjach jądrowych.

5 5 Ogólne wiadomości o sztucznych reakcjach jądrowych - cd. Symulacja graficzna pierwszej sztucznej reakcji jądrowej jaką zaobserwował Ernest Rutherford w komorze Wilsona. Rzeczywisty wygląd obrazów rejestrowanych w komorze Wilsona.

6 6 Najczęściej używanymi pociskami jądrowymi są neutrony (ich źródłami są reaktory jądrowe) oraz cząstki  i protony rozpędzane w akceleratorach. Ogólne wiadomości o sztucznych reakcjach jądrowych - cd. Ze względu na energię neutrony używane jako pociski jądrowe dzielimy na: - neutrony termiczne o energii rzędu 0,025 eV - neutrony powolne o energii rzędu 1 eV – 1 keV - neutrony pośrednie o energii rzędu 1 keV – 0,5 MeV - neutrony prędkie o energii powyżej 0,5 MeV. Przykładowe sztuczne reakcje jądrowe :

7 7 Ogólne wiadomości o sztucznych reakcjach jądrowych - cd. Zadanie 1 Rozwiązanie zadania 1

8 8 Ogólne wiadomości o sztucznych reakcjach jądrowych - cd. Zadanie 1 Rozwiązanie zadania 1 Uzupełnij następujące reakcje jądrowe:

9 9 Ogólne wiadomości o sztucznych reakcjach jądrowych - cd. Rozwiązanie zadania 1 Uzupełnij następujące reakcje jądrowe:

10 2. Rozszczepienie jąder atomowych Reakcje rozszczepienia jąder pierwiastków ciężkich. Pod wpływem pocisków jądrowych w postaci neutronów, jądra niektórych pierwiastków ciężkich ulegają specyficznym sztucznym reakcjom nazywanym rozszczepieniem. Rozszczepieniem jąder atomowych nazywamy reakcję jądrową zachodzącą pod wpływem padających neutronów w wyniku, której jądra pierwiastków ciężkich rozpadają się na dwa jądra pierwiastków lżejszych. Skutkiem dodatkowym tej reakcji jest wydzielanie się dużych ilości energii oraz emisja neutronów, które nazywamy neutronami wtórnymi.

11 11 Przykładowa reakcja rozszczepienia (reakcja rozszczepienia uranu 235 U ) Podczas reakcji rozszczepienia wynik reakcji jest nieprzewidywalny dlatego też w podanym przykładzie występują różne możliwości (najczęściej zachodzące przypadki). Widzimy jednak, że w każdym przypadku wydziela się energia oraz neutrony wtórne. Rozszczepienie jąder atomowych - cd

12 12 Rozszczepienie jąder atomowych - cd Dodatni bilans energetyczny przy rozszczepianiu niektórych pierwiastków ciężkich jest związany z tym, że jądra pochodne powstające w wyniku tej reakcji mają większą energię właściwą wiązania niż jądra pierwiastków rozszczepianych. W wyniku rozszczepiania jąder uranu 235 U wydziela się około 208 MeV energii na jeden akt rozszczepienia. Oznacza to, że przy rozszczepieniu 1 grama uranu wydziela się tyle energii co przy spaleniu 2500 ton węgla. Efektywność reakcji rozszczepienia zależy od rodzaju pierwiastka, rodzaju izotopu oraz od energii neutronów użytych do przeprowadzenia reakcji.

13 13 Energia rozszczepienia wydziela się w postaci energii kinetycznej produktów reakcji (ciepło), energii promieniowania jądrowego oraz promieniowania elektromagnetycznego z całego zakresu widma. Rozszczepienie jąder atomowych - cd Przykłady izotopów rozszczepialnych rozszczepialne za pomocą neutronów termicznych rozszczepialne za pomocą neutronów prędkich

14 14 3. Reakcja łańcuchowa Neutrony wtórne powstające w wyniku reakcji rozszczepienia mają zdolność do dalszego rozszczepiania. Ilość neutronów wtórnych wydzielonych podczas każdego aktu rozszczepienia jest większa od jedności tak więc ilość rozszczepień zachodzących w próbce może wzrastać. Reakcja może przerodzić się w reakcję łańcuchową. Reakcją łańcuchową nazywamy ciąg rozszczepień zachodzących w próbce izotopu rozszczepialnego pod wpływem neutronów wtórnych.

15 15 Reakcja łańcuchowa – cd. b) Reakcja łańcuchowa samo podtrzymująca się – jest to reakcja podczas, której ilość rozszczepień zachodzących w próbce nie zmienia się w czasie. Ten typ reakcji łańcuchowej nazywamy także reakcją łańcuchową kontrolowaną. Reakcje kontrolowane wykorzystano w reaktorach jądrowych do wytwarzania energii. a) Reakcja łańcuchowa gasnąca – jest to reakcja podczas, której ilość rozszczepień zachodzących w próbce maleje w czasie. Przyczyną wygasania reakcji łańcuchowej jest ucieczka neutronów wtórnych poza obręb próbki oraz wychwyt tych neutronów przez inne pierwiastki zanieczyszczające izotop rozszczepialny. Pierwiastki najlepiej wychwytujące neutrony to bor i kadm. Wyróżniamy trzy typy reakcji łańcuchowych:

16 16 Reakcja łańcuchowa – cd. c) Reakcja łańcuchowa lawinowa – jest to reakcja podczas, której ilość rozszczepień zachodzących w próbce izotopu rozszczepialnego gwałtownie wzrasta w czasie. W tym przypadku ilość neutronów wtórnych biorących udział w dalszym rozszczepianiu jest większa od liczby wcześniejszych rozszczepień. Reakcja tego typu jest niekontrolowana i zachodzi w sposób wybuchowy (reakcje lawinowe wykorzystano w bombach atomowych). Warunkiem zajścia reakcji łańcuchowej lawinowej jest przekroczenie masy krytycznej w próbce. Masą krytyczną nazywamy najmniejszą masę próbki w kształcie kuli, w której zachodzi reakcja łańcuchowa lawinowa. Kształt kuli zapewnia najmniejszą powierzchnię ucieczki neutronów z próbki. Masa krytyczna zależy od rodzaju izotopu oraz od czystości chemicznej próbki. Przykładowo masa krytyczna 235 U wynosi około 1 kg.

17


Pobierz ppt "Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja Odtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski 1 informatyka +"

Podobne prezentacje


Reklamy Google