Почему в ядерных реакторах есть медленные нейтроны?

Большинство реакторов атомных электростанций являются тепловыми реакторами и используют замедлитель нейтронов для замедления нейтронов до тех пор, пока они не приблизятся к средней кинетической энергии окружающих частиц, то есть для уменьшения скорости нейтронов до низкоскоростных тепловых нейтронов.

Зачем нужно замедлять нейтроны в ядерном реакторе?

Быстрый нейтрон не будет захвачен, поэтому нейтроны должны быть замедлены путем замедления, чтобы увеличить вероятность их захвата в реакторах деления. Одно событие деления может дать энергию, в 200 миллионов раз превышающую энергию нейтрона, вызвавшего его!

Что замедляет нейтроны в ядерном реакторе?

Замедлители нейтронов — это тип материала в ядерном реакторе, который замедляет быстрые нейтроны (образующиеся при расщеплении атомов в делящихся соединениях, таких как уран-235), чтобы сделать их более эффективными в цепной реакции деления.

Почему медленные нейтроны более эффективны для деления?

U-235 — плодородное ядро, оно эффективно делится при поглощении нейтрона. Медленные нейтроны проводят больше времени рядом с U-235, проходя мимо, чем быстрые нейтроны. Так что медленные нейтроны поглощаются U-235 более эффективно, чем быстрые. Вот почему медленные или тепловые нейтроны производят деление в U-235 намного эффективнее.

Как замедляются нейтроны?

Медленный нейтрон, нейтрон, кинетическая энергия которого ниже примерно 1 электрон-вольт (эВ), что равно 1,60217646 10-19 джоулей. Медленные нейтроны часто подвергаются упругому рассеянию взаимодействий с атомными ядрами и могут при этом передавать часть своей энергии взаимодействующему ядру.

Что происходит, когда быстрый нейтрон сталкивается с U 235?

Нейтрон (обычно производимый каким-либо контролируемым процессом, а не естественным событием) сталкивается с атомом U-235. … Не каждое столкновение нейтрона с U-235 приводит к реакции деления. Нейтрон от начального процесса деления может столкнуться с атомом U-238, который не продолжает процесс.

Что такое медленные и быстрые нейтроны?

Медленные нейтроны поражают ядра урана-235, заставляя ядра делиться или расщепляться с выделением быстрых нейтронов. Быстрые нейтроны поглощаются или замедляются ядрами графитового замедлителя, что позволяет достаточно медленным нейтронам продолжать цепную реакцию деления с постоянной скоростью.

Как запустить нейтрон?

В случае U-238 нейтрон необходимо замедлить или «термализовать». Это делается с использованием тяжелой воды или воды из водорода с дополнительными нейтронами. Свободные нейтроны ударяются об атомы воды и передают часть своей кинетической энергии воде, нагревая ее.

Как называется медленный нейтрон?

Нейтроны с энергиями в этом диапазоне все вместе называются «медленными», а нейтроны, чьи энергии совпадают с энергиями окружающих атомов, известны как «тепловые». Именно эти медленные нейтроны позволяют ядерным реакторам работать на топливе на основе природного урана или урана, слабообогащенного делящимся изотопом 235.

Поглощает ли вода нейтроны?

Вода действительно поглощает нейтроны, в частности водород, содержащийся в воде. Дейтерий этого не делает, что делает тяжелую воду намного более эффективной в отношении нейтронов.

Опасны ли тепловые нейтроны?

Из-за высокой кинетической энергии нейтронов это излучение считается наиболее серьезным и опасным излучением для всего тела при воздействии внешних источников излучения.

В чем разница между быстрыми и тепловыми нейтронами?

Свободный тепловой нейтрон имеет энергию порядка 0,025 эВ (возможно небольшое отклонение). Быстрый нейтрон имеет значительно более высокую энергию в диапазоне 1-20 МэВ. Скорость тепловых нейтронов близка к 2,2 км / с. Быстрый нейтрон имеет очень высокую скорость, обычно порядка 2 × 104 км / с.

Почему уран-238 не делится?

U-238 имеет четную массу, а нечетные ядра более делящиеся, потому что дополнительный нейтрон добавляет энергию — больше, чем требуется для деления образовавшегося ядра. из-за большого количества необходимой энергии U-238 обычно не подвергается делению в ядерных реакторах.

Кто открыл медленные нейтроны?

В 1938 году Ферми получил Нобелевскую премию по физике в возрасте 37 лет за свои «демонстрации существования новых радиоактивных элементов, образующихся при нейтронном облучении, а также за связанное с ним открытие ядерных реакций, вызываемых медленными нейтронами».

Насколько быстр быстрый нейтрон?

Быстрый нейтрон — это свободный нейтрон с уровнем кинетической энергии, близким к 1 МэВ (100 ТДж / кг), следовательно, со скоростью 14 000 км / с или выше. Их называют быстрыми нейтронами, чтобы отличить их от тепловых нейтронов с более низкой энергией и нейтронов с высокой энергией, образующихся в космических ливнях или ускорителях.

Как тяжелая вода замедляет нейтроны?

В ядерном реакторе требуется замедлитель для замедления нейтронов, образующихся во время реакции деления, чтобы цепная реакция могла поддерживаться. Тяжелая вода является отличным замедлителем из-за высокого коэффициента замедления и низкого сечения поглощения нейтронов.