Kontrolowane i niekontrolowane reakcje jądrowe.

Prezentacja na temat: "Kontrolowane i niekontrolowane reakcje jądrowe."— Zapis prezentacji:

1 Kontrolowane i niekontrolowane reakcje jądrowe.

2 Reakcja rozszczepienia i reakcja syntezy.

3

4 Masa krytyczna uran-235 -> rozszczepienie -> emisja neutronów.
W momencie gdy w pobliżu nie ma już więcej atomów, neutrony rozchodzą się w przestrzeni jako promieniowanie neutronowe. Jednak kiedy atom u-235 jest częścią większej masy, wtedy wolne neutrony zderzają się z następnymi atomami uranu powodując ich dalszy rozpad. Jest to reakcja łańcuchowa. Masa krytyczna: Jeśli, średnio jeden z trzech neutronów z każdego rozszczepionego atomu zderzy się następnym i spowoduje jego rozpad, wtedy masa uranu uznawana jest za krytyczną. Temperatura masy pozostanie stała. Masa podkrytyczna: Jeśli, średnio mniej niż jeden atom z trzech zderza się z kolejnym atomem u-235, masa jest podkrytyczna. W takich warunkach wymuszone rozszczepienie zakończy się stopniowo, wygaszając dalsze reakcje. Masa nadkrytyczna: Jeśli, średnio więcej niż jeden neutron powoduje rozpad kolejnego atomu u-235 to masa uznawana jest za nadkrytyczną. W tej sytuacji reaktor rozgrzewa się.

5 Kontrolowana reakcja jądrowa.
W reaktorze nuklearnym tempo reakcji jest kontrolowane (w przeciwieństwie do bomby atomowej). Masa uranu jest lekko nadkrytyczna by operatorzy mogli sterować temperaturą rdzenia. Dla uranu masa krytyczna wynosi ok. 1 kg i jest do uzyskania po uformowaniu z uranu kuli. Jest to optymalny kształt, gdyż najwięcej neutronów udaje się wtedy wykorzystać.

6 Reaktor jądrowy – reakcje kontrolowane
Reaktor typu: Boiling Water Reactor

7 Kilka faktów. Pierwszy reaktor (uranowo-grafitowy) CP-1 zbudowano w Chicago. Pierwsza kontrolowana reakcja łańcuchowa została w nim zapoczątkowana 2 grudnia 1942. 26 kwietnia 1986 – Katastrofa w Czarnobylu 12 marca 2011 – Katastrofa elektrowni jądrowej Fukushima I Na świecie pracuje 440 reaktorów jądrowych generujących energię elektryczną. W 2004 roku 266 reaktorów to reaktory wodne ciśnieniowe (PWR i WWER) mogące wytworzyć 239,6 GW. 22 reaktory jądrowe były w budowie, z czego 12 to PWR i WWER. Polskie reaktory: Ewa, Maria. W Kartoszynie nad Jeziorem Żarnowieckim budowano Elektrownię Jądrową Żarnowiec, lecz w 1990 budowa została przerwana.

8 EWA I-szy w Polsce badawczy reaktor jądrowy, znajdujący się w dawnym Instytucie Badań Jądrowych (obecnie w Zakładzie Unieszkodliwiania Odpadów Promieniotwórczych Narodowego Centrum Badań Jądrowych) w Otwocku-Świerku. Nazwa reaktora była akronimem od wyrazów: eksperymentalny, wodny, atomowy.

9 EWA Budowa - wiosna 1956r. Gotowa konstrukcja - uruchomienie i przekazanie do eksploatacji -14 czerwca 1958r. Podobne reaktory powstały w tym czasie także w instytutach w Leningradzie, Obnińsku, Ałma-Acie, Taszkencie i Budapeszcie. 24 lutego 1995 roku reaktor wyłączono, ze względu na zużycie poszczególnych elementów i materiałów. Proces likwidacji rozpoczęto w roku Do 2002 roku usunięto paliwo jądrowe i substancje wysokoaktywne oraz zdemontowano reaktor. Wizerunek reaktora został umieszczony na odwrotnej stronie banknotu zł (PLZ). Na stronie przedniej zamieszczono wizerunek Marii Skłodowskiej-Curie.

10 Ewa

11 Maria obecnie jedyny działający polski reaktor jądrowy wysokiej mocy (pierwszy polskiej produkcji) o mocy cieplnej 30 MW. Reaktor nosi imię Marii Skłodowskiej-Curie. Jego budowę rozpoczęto w czerwcu 1970 r., a uruchomiony został w grudniu 1974 w Instytucie Badań Jądrowych .

12 Maria Reaktor doświadczalno-produkcyjny.
Do głównych zadań reaktora należą: wytwarzanie izotopów promieniotwórczych, wykorzystywanych w medycynie, eksportowanych m.in. do USA (Maria jest jednym z siedmiu reaktorów na świecie, w których produkuje się tego typu izotopy) modyfikacja materiałów poprzez napromieniowywanie badania na wiązkach neutronów badania radiochemiczne z użyciem wypalonych prętów paliwowych terapia neutronowa

13 Maria – położenie geograficzne obu reaktorów.

14 Wnętrze reaktora Maria

15 Bomba jądrowa – reakcje niekontrolowane.
- ok. 10 minutowy film.

16 Koniec. Pytania????