Информация по предмету Физика

  • 1061. Эффект Зеемана при малоугловом рассеянии
    Другое Физика

    В области низких температур, порядка 90К, наблюдается рост значений магниторезистивного эффекта для составов от х=0 до 0,2 при увеличении содержания ионов Ca2+, что связано, по-видимому, с их неравномерным распределением как внутри зерна, так и вблизи его границы. Так в работе [10] при использовании электронной микроскопии высокого разрешения обнаружено сосуществование ромбоэдрической, гексагональной и кубической «фаз» соответствующих областям, обогащенным ионами La-Sr, Lu и Sr соответственно. Выполненное комплексное исследование (рентгеноструктурным, магнитным, резистивным и ЯМР 55Mn методами) керамических образцов манганит-лантановых перовскитов (La1-xCax)1-уMnO3 (у, х=0 ? 0,3) спеченных при температуре 11700С позволило установить закономерности изменения: типа структуры, параметра кристалллической решетки, температуры фазового перехода “металл-полупроводник” и ”ферро-парамагнетик” и магниторезистивного эффекта с изменением состава.

  • 1062. Эффект Комптона
    Другое Физика

    В то время существовали два совершенно разных способа описания взаимодействия света с веществом, каждый из которых подтверждался значительным числом экспериментальных данных. С одной стороны, теория электромагнитного излучения Максвелла (1861) утверждала, что свет представляет собой волновое движение электрического и магнитного полей; с другой, квантовая теория Планка и Эйнштейна доказывала, что при некоторых условиях пучок света, проходя через вещество, обменивается с ним энергией, причем процесс обмена напоминает столкновение частиц. Важное значение работы Комптона состояло в том, что она явилась важнейшим подтверждением квантовой теории, поскольку, показав неспособность теории Максвелла объяснить экспериментальные данные, Комптон предложил простое объяснение, основанное на гипотезе квантов.

  • 1063. Эффект Холла
    Другое Физика

    Простейшая теория Холла эффекта объясняет появление ЭДС Холла взаимодействием носителей тока (электронов проводимости и дырок) с магнитным полем. Под действием электрического поля носители заряда приобретают направленное движение (дрейф), средняя скорость которого (дрейфовая скорость) vдр0. Плотность тока в проводнике j = n*evдр, где n концентрация числа носителей, е их заряд. При наложении магнитного поля на носители действует Лоренца сила: F = e[Hvдp], под действием которой частицы отклоняются в направлении, перпендикулярном vдр и Н. В результате в обеих гранях проводника конечных размеров происходит накопление заряда и возникает электростатическое поле поле Холла. В свою очередь поле Холла действует на заряды и уравновешивает силу Лоренца. В условиях равновесия eEx = еНvдр, Ex =1/ne Hj, отсюда R = 1/ne (cмз/кулон). Знак R совпадает со знаком носителей тока. Для металлов, у которых концентрация носителей (электронов проводимости) близка к плотности атомов (n1022См-3), R~10-3(см3/кулон), у полупроводников концентрация носителей значительно меньше и R~105 (см3/кулон). Коэффициент Холла R может быть выражен через подвижность носителей заряда = е/m* и удельную электропроводность = j/E = еnvлр:

  • 1064. Эффективные характеристики случайно неоднородных сред
    Другое Физика

    При разработке методов иследования композиционных материалов весьма трудно и, по-видимому, не имеет смысла (в тех случаях, когда это можно практически реализовать) полностью учитывать структуру копмозита. В связи с этим возникла необходимость связать механику композитных материалов с механизмами элементов конструкций, развивающимися обычно в рамках континуальных процессах. Эта задача решается в процессе создания теории определения приведенных свойств композитных материалов различных структур (слоистые, волокнистые и др.), при описании их поведения в рамках континуальных представлений. Таким образом совершается переход от кусочно-однородной среды к однофазной.

  • 1065. Явление диффузии
    Другое Физика

    Первая количественная теория броуновского движения была дана А. Эйнштейном и М. Смолуховским в 1905-06 гг. на основе молекулярно-кинетической теории. Было показано, что случайные блуждания броуновских частиц связаны с их участием в тепловом движении наравне с молекулами той среды, в которой они взвешены. Частицы обладают в среднем такой же кинетической энергией, но из-за большей массы имеют меньшую скорость. Теория броуновского движения объясняет случайные движения частицы действием случайных сил со стороны молекул и сил трения. Согласно этой теории, молекулы жидкости или газа находятся в постоянном тепловом движении, причем импульсы различных молекул не одинаковы по величине и направлению. Если поверхность частицы, помещенной в такую среду, мала, как это имеет место для броуновской частицы, то удары, испытываемые частицей со стороны окружающих ее молекул, не будут точно компенсироваться. Поэтому в результате «бомбардировки» молекулами броуновская частица приходит в беспорядочное движение, меняя величину и направление своей скорости примерно 1014 раз в сек. Из этой теории следовало, что, измерив смещение частицы за определенное время и зная ее радиус и вязкость жидкости можно вычислить число Авогадро.

  • 1066. Явление политипизма и методы получения различных политипов в SiC
    Другое Физика

    При температурах выше 1400° С и низких скоростях осаждения осадки ?-SiC, как правило, эпитаксиальные; ниже 1400° С в осадках встречаются беспорядочно ориентированные частицы ?-SiC. Эти результаты получаются при использовании как CH3SiCl3, так и смесей SiH4 + C3H8. Однако эпитаксиальные осадки, получаемые в различных условиях, сильно различаются по совершенству. На гранях (111) («кремниевых») получены гладкие эпитаксиальные осадки толщиной больше 30 мкм. Характерной особенностью морфологии эпитаксиальных осадков на этих гранях является наличие низких треугольных ступенчатых образований. Главными несовершенствами являются шестиконечные звездообразные холмики; они образуются только на гранях (111) («углеродных»). Эти холмики, по-видимому, обусловлены двойникованием. В случае пленок, осажденных на гранях (111), как правило, при низких температурах получается неровная или матовая поверхность, на которой холмики настолько многочисленны и малы, что не поддаются разрешению в оптическом микроскопе; с увеличением температуры осаждения индивидуальные холмики, образующие матовую поверхность, увеличиваются в размере, а число их уменьшается. При использовании графитовых подставок индивидуальные холмики роста обычно можно наблюдать только на осадках, получаемых при температурах ~ 1600° С и выше. При использовании подставок из вольфрама, дисилицида вольфрама и карбида вольфрама шероховатость поверхности пленок SiC, осаждаемых при 1700° С, такая же, как в случае пленок, выращенных на графитовых подставках при 1400° С (тонкая матовая текстура, в которой невозможно различить отдельные холмики вследствие их маленького размера и большой поверхностной плотности).

  • 1067. Явление сверхпроводимости
    Другое Физика

    Совокупность экспериментальных фактов о сверхпроводимости убедительно показывает, что при охлаждении ниже Тк проводник переходит в новое состояние, качественно отличающееся от нормального. Исследуя различные возможности объяснения свойств сверхпроводника, особенно эффекта Мейснера, немецкие учёные, работавшие в Англии, Г. и Ф. Лондоны (1934) пришли к заключению, что сверхпроводящее состояние является макроскопическим квантовым состоянием металла. На основе этого представления они создали феноменологическую теорию, объясняющую поведение сверхпроводников в слабом магнитном поле эффект Мейснера и отсутствие сопротивления. Обобщение теории Лондонов, сделанное Гинзбургом и Ландау (1950), позволило рассмотреть вопросы, относящиеся к поведению сверхпроводников в сильных магнитных полях. При этом было объяснено огромное количество экспериментальных данных и предсказаны новые важные явления. Убедительным подтверждением правильности исходных предпосылок упомянутых теорий явилось открытие эффекта квантования магнитного потока, заключённого внутри сверхпроводящего кольца. Из уравнений Лондонов следует, что магнитный поток в этом случае может принимать лишь значения, кратные кванту потока Фо = hc/e*, где е* заряд носителей сверхпроводящего тока, h Планка постоянная, с скорость света. В 1961 Р. Долл и М. Небауэр и, независимо, Б. Дивер и У. Фейроенк (США) обнаружили этот эффект. Оказалось, что е* = 2e, где е заряд электрона. Явление квантования магнитного потока имеет место и в случае упомянутого выше состояния сверхпроводника 2-го рода в магнитном поле, большем, чем Нк1. Образующиеся здесь нити нормальной фазы несут квант потока Фо. Найденная в опытах величина заряда частиц, создающих своим движением сверхпроводящий ток (е* = 2e), подтверждает Купера эффект, на основе которого в 1957 Дж. Бардин, Л. Купер и Дж. Шриффер (США) и Н. Н. Боголюбов (СССР) построили последовательную микроскопическую теорию сверхпроводимости согласно Куперу, два электрона с противоположными спинами при определённых условиях могут образовывать связанное состояние (куперовскую пару). Заряд такой пары равен 2e. Пары обладают нулевым значением спина и подчиняются Бозе-Эйнштейна статистике. Образуясь при переходе металла в сверхпроводящее состояние, пары испытывают бозе - конденсацию, поэтому система куперовских пар обладает свойством сверхтекучести. Т. о., С. представляет собой сверхтекучесть электронной жидкости. При Т = 0 связаны в пары все электроны проводимости. Энергия связи электронов в паре весьма мала: она равна примерно 3,5 kTk, где k Больцмана постоянная. При разрыве пары, происходящем, например, при поглощении кванта электромагнитного поля или кванта звука (фонона), в системе возникают возбуждения. При отличной от нуля температуре имеется определённая равновесная концентрация возбуждений, она возрастает с температурой, а концентрация пар соответственно уменьшается. Энергия связи пары определяет т. н. щель в энергетическом спектре возбуждений, т. е. минимальную энергию, необходимую для создания отдельного возбуждения. Природа сил притяжения между электронами, приводящих к образованию пар, вообще говоря, может быть различной, хотя у всех известных сверхпроводников эти силы определяются взаимодействием электронов с фононами. Тем не менее, развитие теории сверхпроводимости стимулировало интенсивные теоретические поиски других механизмов сверхпроводимости. В этом плане особое внимание уделяется нитевидным (одномерным) и слоистым (двумерным) структурам, обладающим достаточно большой проводимостью, в которых имеются основания ожидать более интенсивного притяжения между электронами, чем в обычных сверхпроводниках, а следовательно, и более высокой температуры перехода в сверхпроводящее состояние. Явления, родственные сверхпроводимости, по-видимому, могут иметь место и в некоторых космических объектах, например в нейтронных звёздах.

  • 1068. Явление электрогенеза
    Другое Физика

    Первый период - локальный ответ представляет собой активную местную деполяризацию, возникающую вследствие увеличения натриевой проницаемости клеточной мембраны. Однако при подпороговом стимуле начальное повышение натриевой проницаемости недостаточно велико, чтобы вызвать быструю деполяризацию мембраны. Локальный ответ возникает не только при подпороговом, но и при надпороговом раздражении и является составным компонентом потенциала действия. Таким образом, локальный ответ является первоначальной и универсальной формой реагирования ткани на различные по силе раздражения. Биологический смысл локального ответа состоит в том, что если раздражение мало, то ткань реагирует на него с минимальной тратой энергии, не включая механизмы специфической деятельности. В том же случае, когда раздражение надпороговое, локальный ответ переходит в потенциал действия. Период от начала раздражения до начала фазы деполяризации, когда локальный ответ, нарастая, снижает мембранный потенциал до критического уровня, называется латентным периодом или скрытым периодом. Продолжительность латентного периода зависит от характера раздражения (Рис. 6).

  • 1069. Ядерна енергетика
    Другое Физика

    Висновок: Отже, атомна енергетика приносить як багато користі так і багато шкоди людям та навколишньому середовищу. Проте ви подивіться на ті колосальні числа і відсотки хіба це мало? Але згадайте аlже ще з молодших класів нас навчали, що здоровя за гроші не придбаєш. А кожен рік зявляється все більше і більше шкідливих відходів які потрібно утилізовувати, навіть при повній утилізації на людей які проживають біля таких ядерних «могил» діє підступна радіація, хоч і в допустимих кількостях, але це все одно шкідливо для людського організму, не кажучи вже про можливість 2 Чорнобилю . Адже всю енергію яка видобувається в Україні можна з легкість перевести в грошові одиниці : нехай 1 Квт коштує 20 коп. тоді 18 мільярдів Квт це приблизно 3,6 мільярда грн. Тобто кожен рік в Україні виробляють та продають енергії на майже 44 мільярдів грн., якщо б ці гроші йшли на утилізування відходів, оновлення обладнання на атомних станціях та ін.. то це досить швидко підняло ядерну економіку нашої держави, проте майже не виділяються фінанси на утилізування ядерних відходів, на оновлення ядерних електростанцій не виділяються ті кошти які мали б виділятися.

  • 1070. Ядерная физика
    Другое Физика

    Исследуя атомное ядро, ядерная физика использует различные теоретические модели, которые могут показаться противоречащими друг другу. Немецкий физик М. Борн предложил в 1936 г. гидродинамическую модель атомного ядра, согласно которой ядро уподобляется капле заряженной плотной жидкости, состоящей из интенсивно взаимодействующих между собой нуклонов (нейтронов и протонов). Как и в капле обычной жидкости, поверхность капли-ядра может колебаться, что при некоторых условиях приводит к развалу ядра. Американский физик М. Гепперт-Майер и одновременно немецкий физик И. Йенсен разработали в 1950 г. оболочечную модель атомного ядра, в которой нуклоны ядра движутся независимо друг от друга в некоем усредненном поле ядерной силы. Подобно электронам в атоме, нуклоны заполняют различные оболочки, каждая из который характеризуется определённым значением энергии. Стремясь примирить взаимно исключающие исходные положения гидродинамической и оболочечной моделей, датские физики О. Бор и Б. Моттельсон, а также американский физик Дж. Рейнуотер разработали в начале 1950-х гг. так называемую обобщенную модель атомного ядра. Согласно этой модели, ядро состоит из сердцевины устойчивой внутренней части (нуклоны целиком заполненных оболочек) и «внешних» нуклонов, движущихся в поле, создаваемом нуклонами сердцевины. Под влиянием внешних нуклонов сердцевина ядра может деформироваться, принимая форму вытянутого или, напротив, сплюснутого эллипсоида; может испытывать колебания.

  • 1071. Ядерная энергетика
    Другое Физика

    Поиск урана, и, главное, определение его запасов как очень ценного и важного стратегического сырья проводится во многих странах мира. В капиталистических странах первые три места по запасам и содержанию урана в рудах занимают Канада, ЮАР и США. По добыче первое место занимают США, второе Канада, третье ЮАР. В природе есть один-единственный изотоп урана, который может поддерживать цепную реакцию деления ядра урана это уран-235. В одном акте деления ядра урана выделяется энергия на один атом в 200 млн. раз большая, чем при любой химической реакции. Если бы все изотопы в 1 г урана подверглись делению, то выделилась бы энергия в 20 млн. ккал, что соответствует 23 тыс. кВт-ч тепловой энергии. Однако в природном Уране очень трудно получить самоподдерживающуюся цепную реакцию деления, так как делящийся изотоп уран-235 в нем содержится в незначительном количествевсего 0, 71%, а остальные 99, 29% составляет неделящийся изотоп уран-238. Поэтому создаются специальные устройства ядерные котлы, реакторы, в которых при определенных контролируемых условиях происходит самоподдерживающаяся цепная реакция деления ядер тяжелых элементов. Такие реакторы, имеющие в своем составе ядерное топливо (горючее), специальные виды замедлителя нейтронов, отражатель и охладитель, позволяют из неделящихся изотопов урана-238 или тория-232 получать делящиеся изотопы урана-233 и новый вид ядерного топлива плутоний-239, которые затем могут быть использованы в качестве ядерного горючего.

  • 1072. Ядерная энергетика
    Другое Физика

    Возможно, те жители Островецкого района, которые выступают категорически против строительства АЭС, не до конца понимают, какой мощнейший толчок развитию региона даст строительство АЭС. В период строительства АЭС появляется много рабочих мест, а атомная станция - это долгая стройка. Планируется завершить возведение первого блока в 2016 году. Стройка на этом не закончится, ведь надо будет возводить и второй блок. А дальше начнется эксплуатация станции. Расчетные сроки ее использования - 40-60 лет. На протяжении всего этого времени люди будут обеспечены работой, причем весьма высокооплачиваемой - атомщики всегда получают хорошо. Транспортное, бытовое и медицинское обслуживание - все это также концентрируется вокруг АЭС. Жителей Франции нисколько не смущает мощная атомная энергетика. Наоборот, они считают ее фактором, который позволяет Франции иметь настоящую независимость.»

  • 1073. Ядерная энергетика и особые подходы к работоспособности конструкционных материалов
    Другое Физика

    При конструировании и изготовлении корпусов ВВЭР ставится задача обеспечения многолетней - (до 30 лет) надежной эксплуатации реактора при различных режимах. Корпус реактора работает в очень жестких условиях: высокие давление и температура теплоносителя, мощные потоки радиоактивного излучения, значительные скорости теплоносителя, который даже при высокой степени чистоты является коррозионно-агрессивной средой. В процессе эксплуатации металл корпуса подвергается периодическим нагрузкам, связанным с колебанием давления и температуры при установившихся и переходных режимах и с понижением давления до атмосферного и температуры до 60°С при плановых и аварийных остановках. Потоки ядерного излучения, циклические нагрузки и длительное воздействие высокой температуры вызывают постепенное изменение свойств материала. Профилактический осмотры ремонт элементов корпуса ограничены, вследствие их больше наведенной радиоактивности. Для работы в таких условиях предпочтительными материалами являются перлитные низколегированные стали типа 15Х2МФА и 22К. Помимо высоких механических и пластических свойств вышеперечисленные стали технологична при сварке и изготовлении поковок массой до 200000 кг и толщиной до 600 мм. Внутренняя поверхность корпуса обычно покрывается антикоррозионной наплавкой, что значительно уменьшает выход продуктов коррозии в воду реактора. Изготовление корпусов ВВЭР, работающих при высоких давлениях (до 16 МПа) и температуре (до 340 °С) теплоносителя, целиком из нержавеющих сталей невозможно вследствие не технологичности и низкой прочности их.

  • 1074. Ядерная энергия и ядерные энергетические установки
    Другое Физика

    Для характеристики цепной реакции деления используется величина, называемая коэффициентом размножения К. Это отношение числа нейтронов определенного поколения к числу нейтронов предыдущего поколения. Для стационарной цепной реакции деления К=1. Размножающаяся система (реактор), в которой К=1, называется критической. Если К>1, число нейтронов в системе увеличивается, и она в этом случае называется надкритической. При К< 1 происходит уменьшение числа нейтронов и система называется подкритической. В стационарном состоянии реактора число вновь образующихся нейтронов равно числу нейтронов, покидающих реактор (нейтроны утечки) и поглощающихся в его пределах. В критическом реакторе присутствуют нейтроны всех энергий. Они образуют так называемый энергетический спектр нейтронов, который характеризует число нейтронов различных энергий в единице объема в любой точке реактора. Средняя энергия спектра нейтронов определяется долей замедлителя, делящихся ядер (ядра горючего) и других материалов, которые входят в состав активной зоны реактора. Если большая часть делений происходит при поглощении тепловых нейтронов, то такой реактор называется реактором на тепловых нейтронах. Энергия нейтронов в такой системе не превышает 0.2 эВ. Если большая часть делений в реакторе происходит при поглощении быстрых нейтронов, такой реактор называется реактором на быстрых нейтронах.

  • 1075. Ядерное топливо. Ядерные реакции
    Другое Физика

    Природный уран состоит из трёх изотопов: 238U <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1%80%D0%B0%D0%BD-238> (99,282 %), 235U (0,712 %) и 234U <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1%80%D0%B0%D0%BD-234> (0,006 %). Он не всегда пригоден как ядерное топливо, особенно если конструкционные материалы и замедлитель <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%B4%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BD%D0%B5%D0%B9%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%B2> интенсивно поглощают нейтроны <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B5%D0%B9%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD>. В этом случае ядерное топливо изготавливают на основе обогащённого урана. В энергетических <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AF%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80> реакторах на тепловых нейтронах <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80_%D0%BD%D0%B0_%D1%82%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D1%85_%D0%BD%D0%B5%D0%B9%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D1%85> используют уран с обогащением менее 6 %, а в реакторах на быстрых <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80_%D0%BD%D0%B0_%D0%B1%D1%8B%D1%81%D1%82%D1%80%D1%8B%D1%85_%D0%BD%D0%B5%D0%B9%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D1%85> и промежуточных <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80_%D0%BD%D0%B0_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D0%B6%D1%83%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D0%BD%D0%B5%D0%B9%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D1%85> нейтронах обогащение урана превышает 20 %. Обогащённый уран получают на специальных обогатительных заводах.

  • 1076. Ядерные иследования
    Другое Физика

    Äåéñòâèòåëüíî, îòêðûòèå äåëåíèÿ òÿæåëûõ ÿäåð ïðè çàõâàòå íåéòðîíîâ, ñäåëàâøåå íàø âåê àòîìíûì, ïðèáàâèëî ê çàïàñàì ýíåðãåòè÷åñêîãî èñêîïàåìîãî òîïëèâà ñóùåñòâåííûé êëàä ÿäåðíîãî ãîðþ÷åãî. Çàïàñû óðàíà â çåìíîé êîðå îöåíèâàþòñÿ îãðîìíîé öèôðîé 1014 òîíí. Îäíàêî îñíîâíàÿ ìàññà ýòîãî áîãàòñòâà íàõîäèòñÿ â ðàññåÿíîì ñîñòîÿíèè - â ãðàíèòàõ, áàçàëüòàõ.  âîäàõ ìèðîâîãî îêåàíà êîëè÷åñòâî óðàíà äîñòèãàåò 4*109 òîíí. Îäíàêî áîãàòûõ ìåñòîðîæäåíèé óðàíà, ãäå äîáû÷à áûëà áû íåäîðîãà, èçâåñòíî ñðàâíèòåëüíî íåìíîãî. Ïîýòîìó ìàññó ðåñóðñîâ óðàíà,êîòîðóþ ìîæíî äîáûòü ïðè ñîâðåìåííîé òåõíîëîãèè è ïðè óìåðåííûõ öåíàõ, îöåíèâàþò â 108 òîíí. Åæåãîäíûå ïîòðåáíîñòè â óðàíå ñîñòàâëÿþò, ïî ñîâðåìåííûì îöåíêàì, 104 òîíí åñòåñòâåííîãî óðàíà. Òàê ÷òî ýòè çàïàñû ïîçâîëÿþò, êàê ñêàçàë àêàäåìèê À.Ï.Àëåêñàíäðîâ, "óáðàòü Äàìîêëîâ ìå÷ òîïëèâíîé íåäîñòàòî÷íîñòè ïðàêòè÷åñêè íà íåîãðàíè÷åííîå âðåìÿ".

  • 1077. Ядерные реакторы
    Другое Физика

    Увеличение масштабов строительства АЭС привело к дальнейшему ужесточению требований обеспечения безопасности; оно коснулось и АЭС с реакторами на быстрых нейтронаха). В проекте БН-800 предусмотрен резервный щит управления (РЩУ). Состав систем и приборов, выносимых на РЩУ, определяется задачами: остановить реактор и осуществлять контроль основных нейтронных и технологических параметров, характеризующих процесс расхолаживания, и контроль параметров, определяющих состояние помещений и систем установки с точки зрения пожарной безопасности. Система управления быстрым вводом стержней аварийной защиты состоит из двух комплектов, каждый из которых управляет сбросом всех стержней. Независимость комплектов обеспечивается размещением их в разных помещениях, прокладкой линии связи по разным кабельным трассам и подключением к разным источникам электроснабжения. В состав комплектов по каждому параметру входят три независимых канала формирования сигналов отключения параметров. В замкнутом топливном цикле реактор БН-800 обеспечивает: а) эффективное использование энергетического и оружейного плутония; б) технологическую поддержку режима нераспространения; в) улучшение экологических характеристик ядерного топливного цикла за счет выжигания младших актинидов. В активную зону и отражатель реактора на быстрых нейтронах входят в основном тяжёлые материалы. Замедляющие ядра вводят в активную зону в составе ядерного топлива (карбид урана UC, двуокись плутония PuO2 и пр.). Прежде чем поглотиться, нейтроны деления успевают замедлиться в результате неупругих столкновений с тяжёлыми ядрами лишь до энергий 0,1-0,4 МэВ. Для осуществления цепной реакции на быстрых нейтронах необходима высокая концентрация делящегося вещества в активной зоне - в десятки раз больше концентрации делящегося вещества в активной зоне реактора на тепловых нейтронах. Несмотря на это, проектирование и строительство дорогостоящих реакторов на быстрых нейтронах оправданно, так как на каждый захват нейтрона в активной зоне такого реактора испускается в 1,5 раза больше нейтронов деления, чем в активной зоне реактора на тепловых нейтронах. Следовательно, для переработки ядерного сырья в реакторе на быстрых нейтронах можно использовать значительно бо?льшую долю нейтронов. Это главная причина, из-за которой проводят широкие исследования в области применения реакторов на быстрых нейтронах. В коммерческих проектах реакторов на быстрых нейтронах как правило используется жидкометаллический теплоноситель. Обычно это или расплав натрия или свинцово-висмутовая смесь, реже применяются расплавы солей (фториды урана).

  • 1078. Ядерные реакции. Ядерная энергетика
    Другое Физика

    Для характеристики цепной реакции деления используется величина, называемая коэффициентом размножения К. Это отношение числа нейтронов определенного поколения к числу нейтронов предыдущего поколения. Для стационарной цепной реакции деления К=1. Размножающаяся система (реактор), в которой К=1, называется критической. Если К>1, число нейтронов в системе увеличивается и она в этом случае называется надкритической. При К< 1 происходит уменьшение числа нейтронов и система называется подкритической. В стационарном состоянии реактора число вновь образующихся нейтронов равно числу нейтронов, покидающих реактор (нейтроны утечки) и поглощающихся в его пределах. В критическом реакторе присутствуют нейтроны всех энергий. Они образуют так называемый энергетический спектр нейтронов, который характеризует число нейтронов различных энергий в единице объема в любой точке реактора. Средняя энергия спектра нейтронов определяется долей замедлителя, делящихся ядер (ядра горючего) и других материалов, которые входят в состав активной зоны реактора. Если большая часть делений происходит при поглощении тепловых нейтронов, то такой реактор называется реактором на тепловых нейтронах. Энергия нейтронов в такой системе не превышает 0.2 эВ. Если большая часть делений в реакторе происходит при поглощении быстрых нейтронов, такой реактор называется реактором на быстрых нейтронах.

  • 1079. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)
    Другое Физика

    Это обусловливает прежде всего высокую чувствительность метода при детектировании сигналов от указанных выше ядер. Кроме того, существует теоретически строго обоснованное правило, согласно которому только ядра со спином, равным или большим единицы, обладают электрическим квадрупольным моментом. Следовательно, эксперименты по ЯМР 1H и 19F не осложняются взаимодействием ядерного квадрупольного момента ядра с электрическим окружением.
    Внедрение импульсных спектрометров ЯМР в повседневную практику существенно расширило экспериментальные возможности этого вида спектроскопии. В частности, запись спектров ЯМР 13C растворов - важнейшего для химии изотопа - теперь является фактически привычной процедурой. Обычным явлением стало также детектирование сигналов от ядер, интенсивность сигналов ЯМР которых во много раз меньше интенсивности для сигналов от 1H, в том числе и в твердой фазе.
    Спектры ЯМР высокого разрешения обычно состоят из узких, хорошо разрешенных линий (сигналов), соответствующих магнитным ядрам в различном химическом окружении. Интенсивности (площади) сигналов при записи спектров пропорциональны числу магнитных ядер в каждой группировке, что дает возможность проводить количественный анализ по спектрам ЯМР без предварительной калибровки.
    Еще одна особенность ЯМР - влияние обменных процессов, в которых участвуют резонирующие ядра, на положение и ширину резонансных сигналов. Таким образом, по спектрам ЯМР можно изучать природу таких процессов. Линии ЯМР в спектрах жидкостей обычно имеют ширину 0,1 - 1 Гц (ЯМР высокого разрешения), в то время как те же самые ядра, исследуемые в твердой фазе, будут обусловливать появление линий шириной порядка 1*104 Гц (отсюда понятие ЯМР широких линий).
    В спектроскопии ЯМР высокого разрешения имеются два главных источника информации о строении и динамике молекул:

    • химический сдвиг;
    • константы спин-спинового взаимодействия.
  • 1080. Ядерный топливный цикл
    Другое Физика

    Выгоревшие тепловыделяющие элементы твэлы, только что извлеченные из реактора (конечно, с помощью дистанционных манипуляторов), содержат высокоактивные изотопы. Работать с таким материалом очень опасно. Поэтому твэлы прежде всего направляют в бассейн выдержки (хранилище), имеющейся при каждой АЭС. Там они проводит от 3 до 10 лет, пока не распадутся короткоживущие нуклиды. После этого активность отработавшего ядерного топлива определяется продуктами деления (ПД) с большим временем распада. Среди них главный вклад вносят стронций 90 (период полураспада Т=29,2 года), криптон 85 (10,8 года), технеций 99 (213тыс. лет) и цезий 137 (28,6 года). А кроме долгоживущих ПД, остаются еще и трансурановые элементы актиноиды: нептуний, плутоний, америций, кюрий; все они, как известно, радиоактивны, с очень большими периодами полураспада (десятки и сотни тысяч лет).