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중원자의 핵분열 속도 조절. "평화로운" 원자. 원자력 발전소의 환경 재해

제어되지 않은 연쇄 반응이 수행되어 엄청난 양의 에너지를 얻을 수 있게 된 후 과학자들은 제어된 연쇄 반응을 수행하는 작업을 설정했습니다. 제어된 연쇄 반응의 본질은 중성자를 제어하는 능력입니다. 이 원칙은 원자력 발전소(NPP)에 성공적으로 적용되었습니다.

우라늄 핵의 핵분열 에너지는 원자력 발전소(NPP)에서 사용됩니다. 우라늄의 핵분열 과정은 매우 위험합니다. 따라서 원자로는 조밀한 보호막으로 둘러싸여 있습니다. 가압수형 원자로의 일반적인 유형.

열 운반체는 물입니다. 차가운 물끓는 것을 방지하는 매우 높은 압력에서 반응기로 들어갑니다.

원자로 노심을 통과하는 냉수는 감속재 역할도 합니다. 빠른 중성자를 감속시켜 우라늄 핵에 부딪혀 연쇄 반응을 일으킵니다.

핵연료(우라늄)는 연료 집합체 막대 형태의 핵에 있습니다. 어셈블리의 연료봉은 빠른 중성자를 흡수하여 핵분열 속도를 조절하는 제어봉과 번갈아 가며 사용됩니다.

분할시 해제 많은 수의열. 가열된 물은 300°C의 온도에서 압력을 받아 코어를 떠나 발전기와 터빈이 있는 발전소로 들어갑니다.

반응기의 뜨거운 물은 2차 회로 물을 끓입니다. 증기는 터빈 블레이드로 보내져 회전합니다. 회전축은 에너지를 발전기로 전달합니다. 발전기에서 기계적 회전 에너지는 전기 에너지로 변환됩니다. 증기는 냉각되고 물은 다시 반응기로 되돌아갑니다.

이러한 복잡한 과정의 결과로 원자력 발전소는 전기를 생산합니다.

보시다시피 핵분열성 동위 원소는 원자로 노심에 위치한 연료봉에 위치하여 임계 질량을 형성합니다. 핵반응은 붕소 또는 카드뮴으로 만들어진 제어봉에 의해 제어됩니다. 연료봉과 같은 제어봉은 원자로 노심에 위치하며 물을 흡수하는 스펀지처럼 중성자에 작용하여 흡수합니다. NPP 운영자는 원자로 노심의 제어봉 수를 조정하여 원자력 공정의 속도를 제어합니다. 제어봉을 원자로 노심으로 낮추어 속도를 늦춥니다. 또는 가속 - 막대를 올립니다.

모든 것이 괜찮은 것처럼 보일 것입니다. 원자력은 무한한 첨단 전기 공급원이며 미래는 그것에 속합니다. 그래서 사람들은 1986년 8월 26일 이전에 생각했습니다. 체르노빌 원자력 발전소의 네 번째 블록에서 발생한 사고는 모든 것을 뒤집어 놓았습니다. "평화로운"원자는 경멸로 취급하면 그렇게 평화롭지 않은 것으로 판명되었습니다.

이것에 대해 많은 자료가 작성되었습니다. 여기에 재앙의 정수(압축된 본질)가 주어질 것이다.

체르노빌 원자력 발전소 4호기 사고의 주요 원인은 다음과 같습니다.

터보 제너레이터의 런아웃에 대한 기술 실험의 불충분하게 잘 계획된 프로그램;
개발자 오산 원자로 RBMK, 제어 시스템의 코어에서 반응 마진에 대한 운영 정보가 부족하여 중요한 역할을 수행했습니다.
실험을 수행하고 수행 중인 작업의 규정에서 벗어나도록 허용한 원전 직원의 "자유".

이 모든 것이 함께 재앙으로 이어졌습니다. 체르노빌 사건을 조사하는 전문가들 사이에는 다음과 같은 공식이 있었습니다. "운영자들은 그 블록을 폭파시켰고, 원자로는 그들이 그렇게 하도록 허용했습니다.". 체르노빌 결함의 일부는 거의 모든 사람, 단순화된 모델을 사용하여 계산을 수행하는 물리학자, 이음매를 부주의하게 용접하는 조립자, 작업 일정을 무시할 수 있는 작업자에게 있습니다.

간단히 말해서 체르노빌 사고의 해부학

1. 원자로 출력을 매우 작은 값(공칭값의 약 1%)으로 줄이는 것이 허용되었습니다. 이것은 "요오드 구덩이"에 빠지고 원자로의 크세논 중독이 시작되기 때문에 원자로에 "나쁜"것입니다. "정상"에 따르면 원자로를 정지해야했지만이 경우 터빈 런아웃에 대한 실험이 수행되지 않았으며 이에 따른 모든 관리 결과가 발생했습니다. 결과적으로 체르노빌 인원은 원자로 출력을 높이고 실험을 계속하기로 결정했습니다.

2. 위에 제시된 자료에서 원자력 발전소 운영자는 제어봉을 원자로 노심으로 이동시켜 원자로 반응 속도(원자로 출력)를 제어할 수 있음을 알 수 있습니다. 원자로의 출력을 높이기 위해(실험을 완료하기 위해) 거의 모든 제어봉을 원자로 노심에서 제거했습니다.

"핵의 미묘함"에 익숙하지 않은 독자를 위해 더 명확하게 하기 위해 스프링에 매달린 하중으로 다음과 같은 비유를 할 수 있습니다.

부하(또는 그 위치)는 원자로의 동력입니다.
스프링은 부하(리액터의 동력)를 제어하는 수단입니다.
정상적인 위치에서 추와 스프링은 평형을 이룹니다. 추는 특정 높이에 있고 스프링은 일정량 늘어납니다.
원자로 전력 ( "요오드 피트")의 실패로화물이 땅으로 내려갔습니다 (매우 강하게갔습니다).
원자로를 "당기기" 위해 작업자는 "스프링을 당겼습니다"(제어봉을 당겼지만 모든 봉을 삽입하고 원자로를 차단하는 것, 즉 스프링을 해제하여 부하가 땅에 떨어짐). 그러나 로드 스프링 시스템에는 약간의 관성이 있으며 작업자가 스프링을 위로 당기기 시작한 후 일정 시간 동안 로드는 여전히 아래로 이동합니다. 그리고 운영자는 계속해서 끌어 올립니다.
마지막으로 부하는 가장 낮은 지점에 도달하고 (이미 적절한) 스프링 힘의 영향으로 위쪽으로 이동하기 시작합니다. 원자로 출력이 급격히 증가하기 시작합니다. 화물은 점점 더 빠르게 위쪽으로 날아가고 있으며(엄청난 양의 열 방출과 함께 제어되지 않는 연쇄 반응) 작업자는 더 이상 화물의 상향 이동 관성을 소멸시키기 위해 아무것도 할 수 없습니다. 결과적으로 부하가 작업자의 이마에 닿습니다.

예, 동력 장치의 폭발을 허용 한 체르노빌 원자력 발전소 운영자는 실수 인 삶에 대해 가장 높은 대가를 치렀습니다.

체르노빌 원자력 발전소 직원은 왜 이런 식으로 행동 했습니까? 그 이유 중 하나는 원자로 제어 시스템이 원자로에서 발생하는 위험한 프로세스에 대한 운영 정보를 운영자에게 제공하지 않았다는 사실이었습니다.

이것이 A.S. Dyatlov가 그의 책을 시작하는 방법입니다. "체르노빌. 어땠어?":

1986년 4월 26일 1시 23분 40초에 체르노빌 4호기의 교대 감독관인 알렉산더 아키모프는 1986년 12월 11일에 수행된 작업이 끝날 때까지 원자로를 정지시키라고 지시했다. 계획된 수리. 이 명령은 차분한 작업 환경에서 이루어졌으며 중앙 제어 시스템은 원자로 또는 서비스 시스템의 매개 변수 편차에 대한 단일 비상 또는 경고 신호를 기록하지 않습니다. 원자로 운영자 Leonid Toptunov는 실수로 잘못 누르는 것을 방지하기 위해 AZ 버튼에서 캡을 제거하고 버튼을 눌렀습니다. 이 신호에서 원자로 제어봉 187개가 노심으로 내려가기 시작했다. 니모닉 패널의 백라이트 램프가 켜지고 막대 위치 표시기의 화살표가 움직이기 시작했습니다. 원자로 제어 패널을 반쯤 돌린 Alexander Akimov는 이것을 지켜 보았고 AR 불균형 표시기의 "토끼"가 "왼쪽으로 돌진"(그의 표현)되어야 함을 보았습니다. 원자로 전원, 안전 패널로 향했고 그 뒤에 실험에서 관찰되었습니다.
그러나 가장 고삐 풀린 환상조차도 예측할 수 없는 일이 일어났습니다. 약간 감소한 후 원자로 출력이 갑자기 계속 증가하는 속도로 증가하기 시작했고 경보가 나타났습니다. L. Toptunov는 긴급 권력 증가에 대해 소리쳤습니다. 그러나 그가 할 수 있는 일은 아무것도 없었다. 그는 할 수 있는 모든 것을 했습니다. 그는 AZ 버튼을 누르고 CPS 막대가 코어에 들어갔습니다. 그의 처분에 다른 자원이 없습니다. 예, 그리고 다른 모든 사람들도 마찬가지입니다. A. Akimov는 날카롭게 소리쳤습니다. "반응로를 끄십시오!" 그는 콘솔로 뛰어올라 CPS 로드 드라이브의 전자기 클러치의 전원을 차단했습니다. 행동은 옳았지만 소용없었다. 결국 CPS 논리, 즉 논리 회로의 모든 요소가 올바르게 작동하고 막대가 영역으로 들어갔습니다. 이제 AZ 버튼을 누른 후 올바른 조치가 없었고 구원의 수단이 없었습니다. 다른 논리는 실패했습니다!
짧은 간격으로 두 번의 강력한 폭발이 뒤따랐습니다. AZ 막대는 반쯤 가기 전에 움직임을 멈췄습니다. 그들은 더 이상 갈 곳이 없었습니다.
1시간 23분 47초 만에 원자로는 즉시 중성자에 대한 전력 증가로 파괴되었습니다. 이것은 붕괴이며, 원자로에서 일어날 수 있는 궁극적인 재앙입니다. 그들은 그것을 이해하지 못하고 준비하지 않았으며 블록 및 스테이션에서 현지화를위한 기술적 조치가 제공되지 않았습니다 ...

즉, 재난이 발생하기 몇 초 전, 직원들은 다가오는 위험에 대해 의심조차하지 않았습니다! 이 모든 터무니없는 상황의 끝은 비상 버튼을 누르는 것이었고 그 후에 폭발이 발생했습니다. 차를 몰고 장애물 앞에서 브레이크를 누르지 만 차는 더욱 가속되어 장애물에 충돌합니다. 공평하게 말하면, 비상 버튼을 눌러도 더 이상 상황에 영향을 미치지 않는다고 말해야 합니다. 그것은 잠시 동안 원자로의 불가피한 폭발을 가속화했지만 사실은 남아 있습니다. 비상 보호 장치가 원자로를 폭파 !

방사선이 인간에 미치는 영향

인간이 만든 핵 재해(핵무기는 말할 것도 없고)가 왜 그렇게 위험한가?

엄청난 파괴를 초래하는 엄청난 양의 에너지를 방출하는 것 외에도 핵 반응에는 방사선이 동반되며 결과적으로 해당 지역의 방사선 오염이 발생합니다.

방사선이 살아있는 유기체에 왜 그렇게 해로운가? 그것이 모든 생물에게 그러한 해를 끼치 지 않았다면 모두가 체르노빌 사고를 오랫동안 잊어 버렸을 것이고 원자 폭탄은 좌우로 던질 것입니다.

방사선은 두 가지 방식으로 살아있는 유기체의 세포를 파괴합니다.

가열로 인한(방사선 화상);
세포의 이온화(방사선병) 때문입니다.

방사성 입자와 방사선 자체는 운동 에너지가 높습니다. 방사선은 열을 발생시킵니다. 이 열은 일광 화상과 유사하게 방사선 화상을 일으켜 신체 조직을 파괴합니다.

이미 언급한 바와 같이 중핵의 중성자 핵분열 반응은 원자로의 주요 및 중심 반응입니다. 따라서 핵분열 반응의 물리적 개념과 어떤 식 으로든 가장 복잡한 기술 단지의 삶과 삶의 모든 측면에 흔적을 남기는 그 특징에 대해 알아가는 것은 처음부터 의미가 있습니다. 원자력 발전소라고 합니다.

그림 2.6은 시각적 이미지에서 우라늄-235 핵분열에 대한 아이디어를 제공합니다.

질량 A의 중성자 핵 들뜬 복합 핵 핵분열 조각

핵분열 중성자

그림 2.6. 핵분열 235 U의 개략도.

이 다이어그램을 기반으로 핵분열 반응에 대한 일반화된 "방정식"(수학적이라기보다 논리적임)은 다음과 같이 작성할 수 있습니다.

235 U + 1 n  (236 U) *  (F 1)* + (F 2)* +  5. 1 n + a + b + c + E

- (F 1)* 및 (F 2)* - 기호 흥분한핵분열 파편(이하, 지수(*)은 불안정, 여기 또는 방사성 원소를 나타냄); 조각 (F 1)*은 질량 A 1 및 전하 Z 1 을 갖고, 조각 (F 2)* 는 질량 A 2 및 전하 Z 2 를 가지며;

-  5 . 1n은 우라늄-235 핵의 각 핵분열 작용에서 평균적으로 방출되는 핵분열 중성자 5개를 나타냅니다.

- ,  및  - -입자, -입자 및 -양자, 우라늄-235 핵의 핵분열 행위당 평균 수는 각각 a, b 및 c입니다.

E는 핵분열 과정에서 방출되는 평균 에너지량입니다.

우리는 다시 강조합니다. 위에 쓰여진 표현은 엄격한 의미의 방정식이 아닙니다. 오히려 기억하기 쉽고 중성자 핵분열 반응의 주요 특징을 반영하는 표기법일 뿐입니다.

a) 핵분열 파편의 형성

b) 핵분열 동안 새로운 자유 중성자의 형성. 핵분열 중성자;

c) 핵분열 조각의 방사능으로 인해 더 안정적인 형성으로 추가 변형이 발생합니다. 이로 인해 일련의 부작용- 원자로를 설계, 건설 및 운영할 때 고려해야 하는 긍정적, 유용성 및 부정적 모두

d) 핵분열 중 에너지 방출 - 핵분열 반응의 주요 속성으로 생성할 수 있습니다. 에너지 원자로.

핵분열 반응에 수반되는 위에 나열된 각각의 물리적 과정은 원자로에서 일정한 역할을 하며 고유의 실용적인 의미. 이제 더 자세히 알아 봅시다.

2.2.1. 핵분열 파편의 형성.핵분열의 단일 행위는 어느 정도 현상으로 말할 수 있습니다. 무작위의, 92개의 양성자와 143개의 중성자로 구성된 우라늄의 무거운 핵은 기본적으로 원자 질량이 다른 여러 조각으로 쪼개질 수 있다는 점을 염두에 두십시오. 이 경우 핵분열이 2개, 3개 또는 그 이상으로 분열할 가능성에 대한 평가는 확률적 측정으로 접근할 수 있습니다. 에 주어진 데이터에 따르면 두 개의 파편으로 핵분열할 확률은 98% 이상이므로 대부분의 핵분열은 정확히 두 개의 파편의 형성으로 끝납니다.

핵분열 생성물에 대한 분광학적 연구는 서로 다른 원자 질량을 가진 600개 이상의 질적으로 다른 핵분열 조각을 확립했습니다. 그리고 여기에서 우연처럼 보이는데 많은 수의 분할이 있습니다. 일반 규칙,다음과 같이 간단히 표현할 수 있습니다.

특정 핵종의 대량 핵분열 동안 특정 원자 질량의 조각이 나타날 확률은 엄격하게 정의된 값이며, 이 핵종 핵종의 특징입니다.

이 수량은 조각 수율 , 작은 그리스 문자로 표시  나(감마) 첨자가 있는 화학 원소의 기호, 핵이 이 단편이거나 동위원소의 기호.

예를 들어 물리적 실험에서 235U 핵이 1000번 핵분열할 때마다 크세논-135(135Xe) 조각이 평균 3가지 경우에 나타난다고 기록됐다. 이는 135 Xe 조각의 특정 수율이

 Xe= 3/1000 = 모든 눈금의 0.003,

핵분열 235 U의 단일 행위와 관련하여 값  Xe = 0.003 = 0.3% - 핵분열이 조각의 형성으로 끝날 확률 135 ㅎ.

다양한 원자량의 핵분열 조각 형성 패턴에 대한 명확한 평가는 조각의 특정 수율 곡선에 의해 제공됩니다(그림 2.7).

70 80 90 100 110 120 130 140 150 A, 암

쌀. 2.7. 다른 원자 질량의 핵분열 조각의 특정 수율

235 U(실선)와 239 Pu(파선)의 핵분열에서.

이러한 곡선의 특성으로 인해 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다.

a) 대부분의 경우 핵분열 중에 형성된 파편의 원자 질량은 70  165 a.m.u. 가볍고 무거운 조각의 특정 수율은 매우 작습니다(10 -4%를 초과하지 않음).

b) 대칭적인 핵분열(즉, 동일한 질량의 두 조각으로의 핵분열)은 극히 드뭅니다. 비수율은 우라늄-235 핵의 경우 0.01%, 플루토늄-239 핵의 경우 0.04%를 초과하지 않습니다.

c) 가장 자주 형성됨 폐질량수가 83 104 a.m.u. 이내인 파편 그리고 무거운 A = 128  149 a.m.u.인 파편 (그들의 특정 수율은 1% 이상입니다).

d) 열중성자의 작용 하에서 239 Pu의 핵분열은 몇 가지의 형성을 이끈다. 더 무거운 235 U 핵분열 파편과 비교한 파편.

*) 미래에 원자로의 동역학 및 중독 및 슬래그 과정을 연구할 때 물리적 특성을 설명하는 미분 방정식을 작성할 때 많은 핵분열 파편의 특정 수율 값으로 한 번 이상 전환해야 합니다. 원자로 노심의 프로세스.

이 값의 편리함은 핵분열 반응 속도(단위 시간당 연료 구성의 단위 부피당 핵분열 수)를 알면 핵분열 파편의 형성 속도를 쉽게 계산할 수 있다는 것입니다. 반응기는 어떤 식으로든 작동에 영향을 미칩니다.

i 번째 조각의 생성 속도 =  나  (핵분열 반응 속도)

그리고 핵분열 파편의 형성과 관련된 또 하나의 언급. 핵분열 중에 생성된 핵분열 파편은 높은 운동 에너지.연료 구성 매체의 원자와 충돌하는 동안 운동 에너지를 전달함으로써 핵분열 조각 원자와 분자의 평균 운동 에너지 수준을 높이고,운동 이론의 아이디어에 따라 우리는 다음과 같이 인식합니다. 온도 상승연료 구성 또는 둘 다 그것의 열 분산.

반응기 내 열의 대부분은 이런 식으로 생성됩니다.

이것은 원자력 발전소의 작동 과정에서 파편 형성의 긍정적인 역할입니다.

2.2.2. 핵분열 중성자의 형성.무거운 핵분열 과정에 수반되는 주요 물리적 현상은 다음과 같습니다. 들뜬 핵분열 조각에 의한 2차 고속 중성자 방출,그렇지 않으면 ~라고 불리는 프롬프트 중성자또는 핵분열 중성자.

이 현상의 중요성(F. Joliot-Curie가 공동 작업자인 Albano 및 Kovarsky - 1939)는 논쟁의 여지가 없습니다. 무거운 핵의 핵분열 중에 새로운 자유 중성자가 핵분열을 일으킨 것을 대체하는 것처럼 보이는 것은 그 덕분입니다. 이 새로운 중성자는 연료의 다른 핵분열성 핵과 상호 작용하여 새로운 핵분열 중성자의 방출과 함께 핵분열을 일으킬 수 있습니다.즉, 핵분열 중성자의 형성으로 인해 가능해진다. 정리하다 외부 소스에서 연료 함유 매체에 자유 중성자를 공급하지 않고 시간에 따라 서로 균일하게 핵분열하는 과정. 그러한 배달에서 간단히 말해서, 필요하지 않다, 핵분열이 수행되는 "도구"가 발견되는 즉시 여기, 바로 이 환경에서, 핵분열성 핵의 결합 상태에서; 결합된 중성자를 "사용"하려면 자유로워지기만 하면 됩니다. 즉, 핵이 조각으로 나뉘면 조각 자체가 모든 것을 완료합니다. 여기 상태로 인해 "여분의" 중성자를 방출합니다. 그들의 구성에서 안정성을 방해하고, 또한 이것은 10 -15 - 10 -13 초 정도의 시간에 발생하며 여기 상태에서 복합 핵이 보낸 시간과 크기 순서대로 일치합니다. 이 우연의 일치는 핵분열 중성자가 나타난다는 개념을 불러일으켰습니다. 핵분열 종료 후 중성자로 과포화 된 여기 핵분열 파편이 아니라 핵분열이 발생하는 짧은 시간 동안 직접 발생합니다.그건 아니야 ~ 후에분할 행위, 그리고 ~ 동안이것은 마치 핵의 파괴와 동시에 일어나는 것처럼 행동합니다. 같은 이유로 이러한 중성자는 종종 다음과 같이 불립니다. 프롬프트 중성자.

다양한 원자 질량의 안정한 핵에서 양성자와 중성자의 가능한 조합에 대한 분석(안정적인 핵의 다이어그램을 기억하십시오) 및 핵분열 생성물의 질적 구성과의 비교는 다음과 같이 나타났습니다. 형성 확률지속 가능한 핵분열 중 파편은 매우 작습니다.그리고 이것은 대다수의 파편이 태어났다는 것을 의미합니다. 불안정한안정성을 위해 "불필요한" 1개, 2개, 3개 또는 그 이상의 핵분열 중성자를 방출할 수 있습니다. 자신의, 엄격하게 정의안정성을 위해 "불필요한"핵분열 중성자 수.

그러나 많은 수의 핵분열이 있는 각 조각은 엄격하게 정의된 특정 수율을 가지므로 특정 많은 수의 핵분열을 사용하면 각 유형의 형성된 핵분열 조각의 수도 확실하며 결과적으로 방출되는 핵분열 중성자의 수도 있습니다. 각 유형의 조각별로도 확실하지만 총 개수도 확실하다는 의미입니다. 핵분열로 받은 총 중성자 수를 받은 핵분열 수로 나누면 다음과 같은 결과를 얻어야 합니다. 한 번의 핵분열 사건에서 방출되는 평균 핵분열 중성자 수, 위의 추론에 따라 엄격하게 정의되어야 하며 각 종류의 핵분열성 핵종에 대해 일정합니다.핵분열성 핵종의 이 물리 상수는  .

1998년 데이터에 따르면(이 상수의 값은 전 세계 물리 실험 분석 결과를 바탕으로 주기적으로 업데이트됨) 열중성자의 작용으로 핵분열

우라늄-235의 경우  5 = 2.416,

플루토늄-239의 경우  9 = 2.862,

플루토늄-241의 경우  1 = 2.938 등

마지막 설명이 유용합니다. 상수 의 값 본질적으로 핵분열을 일으키는 중성자의 운동 에너지 값에 따라 달라지며 후자의 성장과 함께 대략 E에 정비례하여 증가합니다.

두 가지 가장 중요한 핵분열성 핵종의 경우 근사 종속성 Ψ(E)는 경험적 표현으로 설명됩니다.

우라늄-235의 경우  5 (이자형) = 2.416 + 0.1337 이자형;

플루토늄-239의 경우  9 (이자형) = 2.862 + 0.1357 이자형.

*) 중성자 에너지 E는 [MeV]로 대체됩니다.

따라서 다양한 중성자 에너지에서 이러한 경험식에 의해 계산되는 상수 의 값은 다음 값에 도달할 수 있습니다.

따라서 특정 핵분열성 핵종의 핵분열 시 방출되는 핵분열 중성자의 첫 번째 특성은 이러한 핵종의 특성이다. 핵분열 사건에서 생성된 평균 핵분열 중성자 수 .

사실은 모든 핵분열성 핵종에 대해  > 1, 타당성을 위한 전제 조건을 만듭니다. 체인 중성자 핵분열 반응. 구현하기 위해서는 분명히 자체 지속 핵분열 연쇄 반응위한 여건 조성이 필요하다. 하나 from  핵분열 작용으로 얻은 중성자 확실히 전화다른 핵의 다음 분열, 그리고 쉬다 ( - 1) 어떻게든 중성자 핵분열에서 제외됩니다.그렇지 않으면 시간 분할의 강도가 눈사태처럼 커질 것입니다. 원자 폭탄).

이제 상수의 값이  핵분열을 일으키는 중성자의 에너지가 증가함에 따라 증가하면 논리적 질문이 발생합니다. 어떤 운동 에너지로 태어난핵분열 중성자?

이 질문에 대한 답은 핵분열 중성자의 두 번째 특성인 핵분열 중성자 에너지 스펙트럼운동 에너지에 대한 핵분열 중성자의 분포 함수를 나타냅니다.

어떤 주어진 시점에서 매체의 단위(1 cm 3) 부피에서, N가능한 모든 에너지의 핵분열 중성자, 그런 다음 정규화된 에너지 스펙트럼에너지 값 E의 함수이며, 그 값은 E의 특정 값에 대해 다음을 나타냅니다. 이 모든 중성자 중 에너지 근처의 기본 간격 dE의 에너지를 가진 중성자는 어떤 부분(분율)입니까? E. 즉, 우리는 표현에 대해 이야기하고 있습니다.

핵분열 중성자의 에너지 분포는 매우 정확하게 설명됩니다. 와트의 스펙트럼 함수(와트):

N(이자형) = 0.4839
, (2.2.2)

그래픽 그림은 fig.2.8입니다. 다음 페이지에서.

와트 스펙트럼은 핵분열 중성자가 다양한 에너지로 생성되지만 매우 넓은 범위에 놓여 있음을 보여줍니다. 대부분의 중성자는 초기 에너지를 가지고 있습니다.,동일 이자형 네바다주 = 0.7104MeV, Watt 스펙트럼 함수의 최대값에 해당합니다. 이 값의 의미는 가장 가능성이 높은 핵분열 중성자 에너지.

핵분열 중성자의 에너지 스펙트럼을 특징짓는 또 다른 양은 다음과 같습니다. 평균 핵분열 중성자 에너지 즉, 모든 핵분열 중성자의 총 실제 에너지를 균등하게 나눈 경우 각 핵분열 중성자가 갖는 에너지의 양입니다.

E av =  E n(E) dE /  n(E) dE (2.2.3)

식 (2.2.2)의 (2.2.3)에 대입하면 핵분열 중성자의 평균 에너지 값을 얻을 수 있습니다.

이자형 수 = 2.0MeV

그리고 이것은 다음을 의미합니다. 거의 모든핵분열 중성자가 생성된다 빠른(즉, 에너지로 이자형 > 0.1 MeV). 그러나 상대적으로 높은 운동 에너지(1% 미만)를 가진 빠른 중성자는 거의 없지만 눈에 띄는 양의 핵분열 중성자는 최대 18-20의 에너지로 나타납니다. MeV.

0 1 2 3 4 5 Е, MeV

그림 2.8. 핵분열 중성자의 에너지 스펙트럼은 와트 스펙트럼입니다.

서로 다른 핵분열성 핵종에 대한 핵분열 중성자 스펙트럼은 서로 다릅니다. 약간. 주로 우리에게 관심이 있는 핵종 235U 및 239Pu에 대해 핵분열 중성자의 평균 에너지(물리적 실험 결과에 따라 수정됨)를 가정해 보겠습니다.

E av = 1.935 MeV - 235 U의 경우 E av = 2.00 MeV - 239 Pu의 경우

핵분열 중성자 스펙트럼의 평균 에너지 값 핵분열을 일으키는 중성자의 에너지와 함께 증가하지만 이 증가는 무시할 수 있습니다.(적어도 10 - 12 MeV 범위 내). 이를 통해 핵분열 중성자의 에너지 스펙트럼을 고려하지 않고 대략적으로 계산할 수 있습니다. 다른 핵연료와 다른 스펙트럼(고속, 중간 및 열) 원자로에 공통적입니다.

우라늄-238의 경우 핵분열의 임계 특성에도 불구하고 핵분열 중성자 스펙트럼도 실질적으로 다음 식과 일치합니다.(2.2.2) 및 평균 핵분열 중성자 수의 의존성  8 핵분열을 일으키는 중성자의 에너지로부터 - 또한 거의 선형임계 값 이상의 에너지에서 ( 이자형 피 = 1.1 MeV):

 8 (이자형) = 2.409 + 0.1389이자형. (2.2.4)

2.2.3. 핵분열 파편의 방사능.질량과 양성자 전하가 다른 약 600 종류의 핵분열 조각이 확립되었다고 이미 알려져 있으며 실제로는 모두 그들은 태어났다매우 흥분 .

문제는 그들이 상당한 흥분을 가지고 있다는 사실과 ~ 후에 핵분열 중성자 방출. 따라서 안정을 위한 자연스러운 노력에서 바닥 상태 수준에 도달할 때까지 초과 에너지를 계속해서 바닥 상태 수준 이상으로 "방출"합니다.

이 방출은 모든 유형의 방사성 방사선(알파, 베타 및 감마 방사선)의 파편을 연속적으로 방출하여 수행되며, 다른 파편에서 다른 유형의 방사성 붕괴가 다른 순서로 발생하며 (값의 차이로 인해) 붕괴 상수 )는 시간에 따라 다양한 정도로 늘어납니다.

따라서 작동 중인 원자로에서는 공정뿐만 아니라 축적방사성 파편뿐만 아니라 연속적인 과정 변환: 많은 수를 알고 있음 쇠사슬궁극적으로 안정적인 핵의 형성으로 이어지는 연속적인 변형이지만 이러한 모든 프로세스는 매우 작은 일부 체인과 매우 긴 체인에 대해 서로 다른 시간이 필요합니다.

따라서 방사성 방사선은 핵분열 반응을 동반할 뿐만 아니라 일하고 있는원자로뿐만 아니라 정지 후 오랜 시간 동안 연료에 의해 방출됩니다.

이 요소는 첫째로 특별한 종류의 물리적 위험을 야기합니다. 개인 노출,원자로 플랜트 서비스, 약칭 방사선 위험. 이것은 원자로 플랜트의 설계자들이 그 환경을 제공하도록 강제합니다. 생물학적 방어,환경과 격리된 방에 배치하고 사람의 위험한 노출 및 방사능 오염 가능성을 제거하기 위해 여러 가지 기타 조치를 취하십시오. 환경.

둘째, 원자로 정지 후 모든 유형의 방사성 방사선은 강도가 감소하지만 핵분열 파편 자체와 마찬가지로 초기 자유 존재 기간에 운동 에너지를 다음으로 전달합니다. 핵심 매체의 원자, 평균 운동 에너지를 증가시킵니다.그건 정지 후 원자로에서 붕괴 열 .

가동정지 시 원자로의 잔열방출력은 이 시점까지 원자로 운전 중 축적된 파편의 수에 정비례하고 향후 감소율이 결정됨을 쉽게 이해할 수 있다. 이 조각의 반감기에 의해. 말한 것에서 다른 것이 이어집니다. 부정적인핵분열 파편의 방사능으로 인한 요인 - 필요긴감쇠 정지 후 원자로 노심잔열을 제거하기 위해 이것은 순환 장비의 전기 및 모터 자원의 상당한 소비와 관련이 있습니다.

따라서 원자로에서 핵분열 시 방사성 파편이 형성되는 현상은 주로 부정적인,하지만 ... 은색 안감이 없습니다!

핵분열 파편의 방사성 변환에서 다음을 볼 수 있습니다. 긍정적인원자로가 말 그대로 존재의 빚 . 사실 많은 수의 핵분열 파편 중에서 첫 번째 -붕괴 후에 약 60가지 유형이 있습니다. 중성자 활성 소위 방출 할 수있는 보온재중성자. 원자로에서 지연된 중성자는 상대적으로 적지만(생성된 전체 중성자의 약 0.6%), 이들의 존재로 인해 안전관리 원자로; 우리는 원자로의 동역학을 연구할 때 이것을 검증할 것입니다.

2.2.4. 핵분열 중 에너지 방출.물리학에서의 핵분열 반응은 핵분열과 관련하여 다음과 같이 공식화되는 질량과 에너지의 관계에 대한 A. Einstein의 가설에 대한 명확한 확인 중 하나입니다.

핵분열 중에 방출되는 에너지의 양은 질량 결함에 정비례하며 이 관계에서 비례 계수는 빛의 속도의 제곱입니다.

전자=  엠씨 2

핵분열 동안 질량의 초과(결함)는 초기 핵분열 반응 생성물(즉, 핵 및 중성자)의 나머지 질량과 결과 핵분열 생성물(분열 조각, 핵분열 중성자)의 합 사이의 차이로 정의됩니다. , 핵분열 과정과 그 이후에 방출되는 기타 미립자).

분광 분석을 통해 대부분의 핵분열 생성물과 특정 수율을 설정할 수 있었습니다. 이를 바탕으로 계산하는 것은 그리 어렵지 않았습니다. 사적인우라늄-235 핵분열의 다른 결과에 대한 질량 결함의 크기 및 그로부터 - 계산 단일 핵분열에서 방출되는 에너지의 평균값은

엠씨 2 = 200MeV

이 값을 흡열 반응이 가장 심한 것 중 하나의 작용에서 방출되는 에너지와 비교하는 것으로 충분합니다. 화학적인반응 - 로켓 연료의 산화 반응(10 eV 미만) - 마이크로 세계(원자, 핵)의 대상 수준에서 이해 200 MeV - 매우 큰 에너지: 화학 반응에 의해 생성된 에너지보다 최소 8배(1억 배) 더 큽니다.

핵분열 에너지는 핵분열이 일어난 체적에서 다양한 물질을 통해 소산된다. 캐리어: 핵분열 파편, 핵분열 중성자, - 및 -입자, -양자 및 심지어 중성미자와 반중성미자.

235 U 및 239 Pu 핵의 핵분열 동안 물질 운반체 사이의 핵분열 에너지 분포는 표 2.1에 주어진다.

표 2.1. 핵분열 생성물 사이의 우라늄-235 및 플루토늄-239 핵의 핵분열 에너지 분포.

핵분열 에너지 운반체		플루토늄-239
1. 핵분열 파편의 운동 에너지
2. 핵분열 중성자의 운동 에너지
3. 즉각적인 감마 양자의 에너지
4. 핵분열 생성물의 -quanta 에너지
5. 조각의 -방사선 운동 에너지
6. 반중성미자 에너지

핵분열 에너지의 다양한 성분이 열로 변환됨 동시에가 아닙니다.

처음 세 가지 구성 요소는 0.1초 미만(분열 순간부터 계산)에 열로 바뀌므로 다음과 같이 불립니다. 즉각적인 열원.

핵분열 생성물의 - 및 -방사선은 다른 반감기로(몇 분의 1초에서 수십 일까지, 조각만 고려하면 눈에 띄는 특정 출력), 따라서 위에서 언급한 프로세스 잔열핵분열 생성물의 방사능 방출로 인해 원자로가 정지된 후 수십 일 동안 지속될 수 있습니다.

*) 매우 대략적인 추정치에 따르면 원자로 정지 후 원자로의 잔류 열 전력은 첫 번째 분에 30-35% 감소하고 원자로 정지 첫 시간 후에는 약 30%입니다. 원자로 가동 중단 전과 첫날 주차 후 가동률 - 약 25%. 그러한 조건에서 원자로의 강제 냉각을 중지하는 것은 의문의 여지가 없다는 것이 분명합니다. 코어의 냉각수 순환이 단기적으로 중단되더라도 연료 요소의 열 파괴 위험이 있습니다. 수일간 원자로를 강제 냉각한 후에야 냉각재의 자연대류에 의해 잔열방출률이 제거된 수준으로 줄어들어야 1차회로의 순환수단을 정지시킬 수 있다.

엔지니어를 위한 두 번째 실용적인 질문: 핵분열 에너지의 어디에서 어떤 부분이 원자로에서 열로 변환됩니까?? - 다양한 기술 설계로 설계된 다양한 내부 부품에서 균형 잡힌 열 제거를 구성해야 하기 때문입니다.

연료 구성핵분열성 핵종을 포함하는 은 연료 요소(연료봉)의 연료 구성에서 생성된 파편이 냉각수로 빠져나가는 것을 방지하는 밀봉된 껍질에 포함되어 있습니다. 그리고 작동 중인 원자로의 핵분열 조각이 연료봉을 떠나지 않으면 조각의 운동 에너지와 약하게 침투하는  입자가 열로 변환된다는 것이 분명합니다. 연료봉 내부.

핵분열 중성자와  방사선의 에너지는 연료 요소 내부에서만 열로 변환됩니다. 부분적으로: 중성자와  방사선의 투과력이 발생 이월대부분의 초기 운동 에너지는 출생지에서 가져옵니다.

핵분열 에너지의 정확한 값과 연료 요소 내부에서 발생하는 열의 비율을 아는 것은 실용적으로 매우 중요하며, 이를 통해 실질적으로 중요한 또 다른 특성인 연료봉의 특정 체적 열 방출 (큐 V).

예를 들어, 연료 요소의 연료 조성 1cm 3에서 1s에서 아르 자형 에프 우라늄-235 핵의 핵분열, 그것은 명백합니다: 이 단위 부피(= 연료 1cm 3의 화력)에서 매초 생성되는 열 에너지의 양은 비체적 열 방출(또는 에너지 강도) 연료이며 이 값은 다음과 같습니다.

큐 V = 0.9 .  이자형 . 아르 자형 에프 (2.2.5)

원자로 노심에서 연료 요소 외부의 열로 얻은 핵분열 에너지의 비율은 유형과 설계에 따라 다르며 총 핵분열 에너지의 (6  9)% 이내입니다. (예를 들어 VVER-1000의 경우 이 값은 대략 8.3%이고 RBMK-1000의 경우 약 7%입니다.)

따라서 총 핵분열 에너지에서 노심 체적의 총 열 방출 비율은 0.96  0.99, 즉 기술적으로 정밀하게 총 핵분열 에너지와 일치합니다.

따라서 - 원자로 노심의 또 다른 기술적 특성:

- 코어의 평균 전력 강도(q v) az - 코어의 단위 체적당 받는 화력:

(q v) az = (0.96-0.99)  이자형 . 아르 자형 에프   이자형 . 아르 자형 에프 (2.2.6)

1의 에너지 이후 MeV SI 시스템에서 1.602에 해당합니다. 10-13 제이, 원자로 노심의 에너지 강도 값:

(q v) az  3.204 . 10-11 아르 자형 에프 .

따라서 활성 영역의 부피에 대한 평균 에너지 밀도 값을 알면 원자로의 화력분명히:

큐 피= (q v) az. V 아즈 3.204. 10–11 . 아르 자형 에프 . V 아즈 [화] (2.2.7)

원자로의 화력은 직접적으로 비례합니다 평균 속도

활성 영역에서의 핵분열 반응.

실질적인 결과 : 원자로가 작동하기를 원하십니까일정한 전력 수준? -활성 영역에서 핵분열 반응이 진행되도록 조건을 만듭니다. 시간이 지남에 따라 일정한 평균 속도로.원자로의 출력을 증가(감소)해야 합니까? - 이에 따라 반응 속도를 높이거나 낮추는 방법 찾기드 레니야.이것이 원자로의 동력을 제어한다는 일차적 의미입니다.

고려된 비율과 결론은 원자로의 연료 성분이 하나의 우라늄-235인 가장 단순한 경우에만 명백해 보입니다. 그러나 원자로에 대한 추론을 반복하면 다성분핵분열 반응의 평균 속도와 가장 일반적인 경우 원자로의 화력의 비례성을 쉽게 확인할 수 있다.

따라서 원자로의 화력과 코어의 열 방출 분포원자로 노심의 연료 조성 부피에 대한 핵분열 반응률 분포에 정비례합니다.

그러나 지금까지 말한 것으로부터 핵분열 반응의 속도가 코어 매질의 자유 중성자 수와 관련되어야 합니다., 핵분열 반응, 복사 포획, 산란 및 기타 중성자 반응을 일으키는 것은 (자유 중성자)이기 때문입니다. 즉, 핵분열 반응 속도, 노심에서의 에너지 방출, 원자로의 화력은 다음과 명확하게 관련되어야 합니다. 중성자 필드 특성그 범위에서.

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수업 목표:

교육적인: 기존 지식 업데이트 개념의 형성을 계속하십시오 : 우라늄 핵의 핵분열, 핵 연쇄 반응, 발생 조건, 임계 질량; 원자로, 원자로의 주요 요소, 원자로 설계 및 작동 원리, 핵 반응 제어, 원자로 분류 및 사용과 같은 새로운 개념을 소개합니다.
개발 중: 관찰하고 결론을 도출하는 능력의 형성을 계속하고 학생들의 지적 능력과 호기심을 개발합니다.
교육적인: 실험 과학으로서 물리학에 대한 태도 교육을 계속합니다. 일에 대한 성실한 태도, 규율, 지식에 대한 긍정적 태도를 기르기 위해.

수업 유형:새로운 자료 학습.

장비:멀티미디어 설치.

수업 중

1. 조직적인 순간.

얘들아! 오늘 수업에서 우리는 우라늄 핵의 분열, 핵 연쇄 반응, 발생 조건, 임계 질량, 원자로가 무엇인지, 원자로의 주요 요소, 원자로의 설계를 배울 것입니다. 원자로 및 그 작동 원리, 핵 반응 제어, 원자로의 분류 및 용도.

2. 학습 자료 확인.

우라늄 핵분열 메커니즘.
핵 연쇄 반응의 메커니즘을 설명하십시오.
우라늄 핵의 핵분열 반응의 예를 제시하십시오.
임계 질량이란 무엇입니까?
우라늄의 질량이 임계보다 작거나 임계 이상인 경우 연쇄 반응은 어떻게 진행됩니까?
우라늄 295의 임계 질량은 얼마입니까? 임계 질량을 줄일 수 있습니까?
핵 연쇄 반응의 과정을 어떻게 바꿀 수 있습니까?
고속 중성자를 감속시키는 목적은 무엇입니까?
중재자로 사용되는 물질은 무엇입니까?
어떤 요소로 인해 우라늄 조각의 자유 중성자 수가 증가하여 반응이 일어날 가능성이 보장됩니까?

3. 새로운 자료에 대한 설명.

여러분,이 질문에 답하십시오. 원자력 발전소의 주요 부분은 무엇입니까? ( 원자로)

잘했어요. 자, 이제이 문제에 대해 더 자세히 살펴 보겠습니다.

역사 참조.

Igor Vasilyevich Kurchatov - 뛰어난 소비에트 물리학 자, 학자, 설립자 및 연구소의 첫 번째 이사 원자력 1943년부터 1960년까지 소련 원자력 문제의 최고 과학 지도자이자 평화적 목적을 위한 원자력 사용의 창시자 중 한 명입니다. 소련 과학 아카데미 학자 (1943). 최초의 소련 원자폭탄은 1949년에 실험되었습니다. 4년 후, 세계 최초의 수소폭탄 실험에 성공했습니다. 그리고 1949에서 Igor Vasilievich Kurchatov는 원자력 발전소 프로젝트 작업을 시작했습니다. 원자력 발전소는 원자력의 평화적 이용을 알리는 메신저입니다. 이 프로젝트는 성공적으로 완료되었습니다. 1954년 7월 27일에 우리 원자력 발전소는 세계 최초가 되었습니다! Kurchatov는 기뻐했고 어린 시절처럼 즐거웠습니다!

원자로의 정의.

원자로는 일부 무거운 핵의 핵분열의 제어된 연쇄 반응이 수행되고 유지되는 장치입니다.

최초의 원자로는 1942년 미국에서 E. Fermi의 지도하에 건설되었습니다. 우리나라에서는 IV Kurchatov의지도하에 1946 년에 최초의 원자로가 건설되었습니다.

원자로의 주요 요소는 다음과 같습니다.

핵연료(우라늄 235, 우라늄 238, 플루토늄 239);
중성자 감속재(중수, 흑연 등);
원자로 작동 중에 생성된 에너지(물, 액체 나트륨 등)의 출력을 위한 냉각제;
제어봉(붕소, 카드뮴) - 강력하게 중성자를 흡수함
방사선을 지연시키는 보호 쉘(철 필러가 있는 콘크리트).

동작 원리 원자로

핵연료는 연료 요소(TVEL)라고 하는 수직 막대 형태로 활성 영역에 위치합니다. 연료봉은 원자로의 동력을 제어하도록 설계되었습니다.

각 연료봉의 질량은 임계질량보다 훨씬 작기 때문에 하나의 연료봉에서 연쇄 반응이 일어날 수 없습니다. 모든 우라늄 막대의 활성 영역에 잠긴 후 시작됩니다.

활성 영역은 중성자를 반사하는 물질 층(반사체)과 중성자와 기타 입자를 가두는 콘크리트 보호 쉘로 둘러싸여 있습니다.

연료 전지에서 열 제거. 냉각수 - 물은 막대를 세척하고 300 ° C로 가열합니다. 고압열교환기에 들어갑니다.

열교환 기의 역할-300 ° C로 가열 된 물은 일반 물에 열을 발산하여 증기로 변합니다.

핵 반응 제어

원자로는 카드뮴 또는 붕소를 포함하는 막대로 제어됩니다. 원자로 노심에서 막대가 확장된 상태에서 K > 1이고 막대가 완전히 들어간 상태에서 K< 1. Вдвигая стержни внутрь активной зоны, можно в любой момент времени приостановить развитие цепной реакции. Управление ядерными реакторами осуществляется дистанционно с помощью ЭВМ.

느린 중성자 원자로.

우라늄-235 핵의 가장 효율적인 핵분열은 느린 중성자의 작용으로 발생합니다. 이러한 원자로를 저속 중성자 원자로라고 합니다. 핵분열 반응에서 생성된 2차 중성자는 빠릅니다. 연쇄 반응에서 우라늄 -235 핵과의 후속 상호 작용이 가장 효과적이기 위해서는 중성자의 운동 에너지를 감소시키는 물질 인 감속재를 코어에 도입하여 속도를 늦 춥니 다.

고속 중성자로.

고속 중성자로는 천연 우라늄에서 작동할 수 없습니다. 반응은 적어도 15%의 우라늄 동위원소를 포함하는 농축 혼합물에서만 유지될 수 있습니다. 고속 중성자 원자로의 장점은 작동 시 상당량의 플루토늄이 생성되어 핵연료로 사용할 수 있다는 것입니다.

동종 및 이종 원자로.

원자로는 연료와 감속재의 상호 배치에 따라 동종과 이종으로 나뉩니다. 균질 원자로에서 노심은 용액, 혼합물 또는 용융물 형태의 연료, 감속재 및 냉각제의 균질한 질량입니다. 원자로를 불균일이라고 하며 블록 또는 연료 집합체 형태의 연료가 감속재에 배치되어 규칙적인 기하학적 격자를 형성합니다.

원자핵의 내부 에너지를 전기 에너지로 변환.

원자로는 열 원자력 에너지를 전기 에너지로 변환하는 원자력 발전소(NPP)의 주요 요소입니다. 에너지 변환은 다음 구성표에 따라 발생합니다.

우라늄 핵의 내부 에너지 -
중성자와 핵 조각의 운동 에너지 -
물의 내부 에너지 -
증기 내부 에너지 -
증기 운동 에너지 -
터빈 로터와 발전기 로터의 운동 에너지 -
전기 에너지.

원자로 사용.

목적에 따라 원자로는 전력, 변환기 및 종축, 연구 및 다목적, 운송 및 산업입니다.

원자력 발전소는 원자력 발전소, 선박 발전소, 열병합 발전소, 원자력 열 공급소에서 전기를 생산하는 데 사용됩니다.

천연 우라늄과 토륨으로부터 2차 핵연료를 생산하도록 설계된 원자로를 전환기 또는 증식기라고 합니다. 원자로 변환기에서 2차 핵연료는 원래 소비된 것보다 적게 형성됩니다.

증식 원자로에서는 핵연료의 확장 재생산이 수행됩니다. 지출 된 것보다 더 많은 것으로 밝혀졌습니다.

연구용 원자로는 중성자와 물질의 상호 작용 과정을 연구하고, 중성자 및 감마선의 강렬한 분야에서 원자로 재료의 거동을 연구하고, 방사성 화학 및 생물학적 연구, 동위 원소 생산, 원자로 물리학 실험 연구에 사용됩니다.

반응기는 전원, 고정 또는 펄스 작동 모드가 다릅니다. 다목적 원자로는 발전 및 핵연료 생산과 같은 다양한 목적을 수행하는 원자로입니다.

원자력 발전소의 환경 재해

1957 - 영국에서의 사고
1966 - 디트로이트 근처에서 원자로 냉각 실패 후 부분적인 노심용융.
1971 - 많은 오염된 물이 미국 강으로 유입됨
1979 - 가장 큰 사고미국에서
1982 - 대기 중으로 방사성 증기 방출
1983년 - 캐나다에서 발생한 끔찍한 사고(방사능수가 20분간 유출됨 - 분당 1톤)
1986 - 영국에서의 사고
1986 - 독일 사고
1986 - 체르노빌 원자력 발전소
1988년 - 일본 원자력 발전소 화재

현대식 원자력 발전소에는 PC가 장착되어 있으며 이전에는 자동 정지 시스템이 없었기 때문에 사고 후에도 원자로가 계속 작동했습니다.

4. 재료 고정.

원자로는 무엇입니까?
원자로에서 핵연료란?
원자로에서 중성자 감속재 역할을 하는 물질은?
중성자 감속재의 목적은 무엇입니까?
제어봉은 무엇을 위한 것입니까? 그들은 어떻게 사용됩니까?
원자로에서 냉각수로 사용되는 것은?
각 우라늄 막대의 질량이 임계 질량보다 작아야 하는 이유는 무엇입니까?

5. 테스트 실행.

우라늄 핵분열에 관여하는 입자는 무엇입니까?
A. 양성자;
B. 중성자;
B. 전자;
G. 헬륨 핵.
중요한 우라늄의 질량은 얼마입니까?
A. 연쇄 반응이 가능한 가장 큰 것;
B. 모든 질량;
V. 연쇄 반응이 가능한 가장 작은 것;
D. 반응이 멈추는 질량.
우라늄 235의 대략적인 임계 질량은 얼마입니까?
A. 9kg;
B. 20kg;
B. 50kg;
G. 90kg.
다음 중 원자로에서 중성자 감속재로 사용할 수 있는 물질은?
A. 흑연;
B. 카드뮴;
B. 중수;
G. 보르.
원자력 발전소에서 핵 연쇄 반응이 일어나려면 중성자 증배 계수가 다음과 같아야 합니다.
A.는 1과 같습니다.
나. 1개 이상;
V. 1 미만.
원자로에서 중원자 핵의 핵분열 속도 조절은 다음과 같이 수행됩니다.
A. 흡수 장치로 막대를 낮출 때 중성자의 흡수로 인해;
B. 냉각수 속도 증가에 따른 열 제거 증가로 인해;
B. 소비자에게 전기 공급을 늘림으로써;
G. 연료봉을 제거할 때 코어의 핵연료 질량을 줄임으로써.
원자로에서는 어떤 에너지 변환이 일어나는가?
A. 원자핵의 내부 에너지가 빛 에너지로 전환된다.
B. 원자핵의 내부 에너지는 기계적 에너지;
B. 원자핵의 내부 에너지가 전기 에너지로 변환된다.
G. 답변 중 정답이 없습니다.
1946년 소련에서 최초의 원자로가 건설되었습니다. 이 프로젝트의 리더는 누구였습니까?
A. S. Korolev;
B. I. Kurchatov;
V. D. Sakharov;
G. A. Prokhorov.
원자력 발전소의 신뢰성을 높이고 외부 환경의 오염을 방지하기 위해 어떤 방법이 가장 적합하다고 생각하십니까?
가. 운용자의 의지와 상관없이 원자로 노심을 자동으로 냉각할 수 있는 원자로 개발
B. 원전 운영의 문해력 향상, 원전 운영자의 전문 교육 수준;
나. 고효율 원전해체 및 방사성폐기물 처리기술 개발 다.
D. 지하 깊숙이 있는 원자로의 위치
E. 원자력 발전소 건설 및 운영 거부.
원자력 발전소 운영과 관련된 환경 오염원은 무엇입니까?
A. 우라늄 산업;
B. 원자로 다른 유형;
B. 방사성 화학 산업;
D. 방사성 폐기물 처리 및 폐기 장소
E. 국가 경제에서 방사성 핵종의 사용;
E. 핵폭발.

답변: 1B; 2V; 3V; 4A,B; 5A; 6A; 7V;. 8B; 9 B. V; 10 A, B, C, D, F.

6. 수업 결과.

오늘 수업에서 무엇을 새로 배웠습니까?

수업의 어떤 점이 마음에 들었나요?

질문이 무엇입니까?

수업에 참여해 주셔서 감사합니다!