Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ЯДЕРНОЕ ГОРЮЧЕЕ

ЯДЕРНОЕ ГОРЮЧЕЕ (ядерное топливо), в-во, в к-ром протекают ядерные реакции с выделением полезной энергии. Различают делящиеся в-ва и термоядерное горючее.
Делящиеся в-ва (делящиеся материалы) содержат нуклиды, способные к ядерной цепной р-ции деления; чаще всего это 235U или 239Рu, также м. б. использованы 233U или 241Рu. Кроме того, в делящихся в-вах присутствуют 238U или 232Th, к-рые сами по себе не способны к самопроизвольной цепной р-ции деления, однако в результате ядерных превращений под действием нейтронов м. б. превращены в нуклиды, способные к такому делению, т. е. в 233U и 239Рu (см. Фертильные материалы).
Нуклиды 235U, 238U и 232Th - природные в-ва, 233U, 239Pu и 24lPu - искусственные (см. Радионуклиды). Входящий в состав делящихся материалов 235U - первичное ядерное горючее, это единственный из природных делящихся нуклидов. Его содержание в природном уране 0,7200%; 232Th, 233U, 238U, 239Рu 241Рu -вторичное ядерное горючее.
В р-ции деления ядерного горючего выделяется ок. 180 МэВ на один акт деления и испускается неск. нейтронов (в ср. 2,5 для 233U и 235U, 2,9 для 239Рu и 3,1 для 241Рu). Из них 1 нейтрон необходим для поддержания цепной р-ции, остающиеся 1 или 2 (реже 3) нейтрона м. б. использованы на восполнение сгоревшего и расширенное воспроизводство ядерного горючего в виде 233U и 239Рu. По хим. составу ядерное горючее может быть металлическим (в т. ч. из сплавов), оксидным, карбидным, нитридным и др. Оно должно содержать возможно меньшее кол-во нуклидов, ядра к-рых легко захватывают нейтроны и не способны к р-циям деления (т. наз. реакторные яды), быть совместимым с оболочкой тепловыделяющих элементов, обладать высокой т-рой плавления, низкой летучестью, большой теплопроводностью, слабым взаимод. с теплоносителями, минимальным растрескиванием и увеличением объема при облучении (радиационное распухание), технологичностью в изготовлении свежего топлива и переработке отработавшего. В пром. масштабах в качестве делящегося в-ва в ядерном топливном цикле применяют 235U и 239Рu. Теплотворная способность делящихся материалов почти в 2 x 106 раз выше, чем у бензина, энергетич. ресурсы разведанных запасов делящихся материалов составляют, по оценке, до 1019 МДж.
К термоядерному горючему относят дейтерий D, тритий Т и 6Li (см. Литий). Первичным ядерным горючим этого типа является дейтерий. 6Li служит сырьем для получения вторичного термоядерного горючего - трития - по р-ции 6Li(n,6047-1.jpg)T при облучении природного Li (7,52% 6Li). В качестве термоядерного горючего используют дейтерий в смеси с тритием и 6Li (в форме LiD и LiТ). При осуществлении ядерных р-ций синтеза в горючем протекают р-ции:

6047-2.jpg

Выделяющиеся нейтроны поглощаются ядрами 6Li, при этом образуется дополнит. кол-во трития по р-ции 6Li + п = Т + 4Не. Тритий вступает в р-цию с дейтерием, вновь возникают нейтроны, способные взаимод. с 6Li, и т. д. Теплотворная способность термоядерного горючего в 5-6 раз выше, чем у делящихся материалов. Запасы дейтерия в гидросфере составляют порядка 1013 т, а его энергетич. ресурсы - св. 1025 МДж. В наст. время практически осуществляются только неуправляемые р-ции (взрыв), широко ведется поиск методов осуществления управляемой термоядерной р-ции, позволяющей в принципе обеспечить человечество энергией практически на неограниченный срок. C. А. Кабакчи.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн