химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

счете очень дорого. Однако

затраты на его производство все же меньше, чем на выделение эквивалентного количества из изотопной смеси. f

Кроме того, само производство плутония мо-жет быть поставлено в гораздо больших масштабах. »•»

Последнее относится также к другому виду ядерного % горючего» -=- изотопу ши («-распад, Т = 1,6-105 л), который образуется в результате захвата медленного нейтрона торием по схеме

233ра

383IJ

232Th —*

Г=22.! м

Т=27,0 дн

Рис. XVI-52. Принципиальная схема ядерного реактора.

По характеру деления ведет себя аналогично и ^Ри. Так как содержание тория

в земной коре втрое больше, чем урана, использование ^3U значительно увеличивает возможности получения ядерной энергии.27-29

Первым наглядным проявлением этой энергии был экспериментальный взрыв атомной бомбы, осуществленный 16 июля 1945 г. в Нью-Мексико (США); результаты испытания показали пригодность такой бомбы в качестве нового вида оружия, однако несравненно важнее освоение различных путей мирного использования ядерной энергии.30-31

Большие перспективы в этом смысле открывает уже сам ядерный реактор. Если режим его эксплуатации ориентировать на максимальную

Защита от излучения Генератор *

,М\А ..Згттричес-кряшергця

Рис. XVI-53. Схема возможного использования ядерной

энергии,

отдачу энергии, то подобный реактор может быть положен в основу энергдцентрали, не требующей постоянного питания .топливом. Принципиальная схема такой установки показана на рис, XVI-53.

Первая промышленная электростанция на ядерной энергии начала работать с лета 1954 г. в СССР. В настоящее время такие электростанции большой мощности действуют, во многих странах. Успешно используются установки подобного же типа и на транспортных агрегатах (морских судах и др.).32

Хотя непосредственное использование ядерной энергии в двигателях пока недоступно, однако ОНО не невозможно. Суть вопроса заключается в нахождении методов ее «дозировки», и нет основании думать, что задача эта не будет успешно разрешена.33

Вместе с тем за последние годы определилась, практическая возможность получения громадных количеств энергии путем осуществления ядерных реакций совершенно иного типа — удалось, фигурально выражаясь, «свести солнце на землю».

Дополнения

1) Деление заряженной капли наступает тогда, когда электрическое отталкивание получает преобладание над поверхностным натяжением (в случае ядра обусловленным ядерными силами). Отсюда следует, что при прочих равных условиях из различных изотопов того или иного элемента легче будут делиться содержащие меньшее число нейтроион, т. е. обладающие меньшими массами.

2) Приближенным теоретическим расчетом «каплеподобного» ядра было показано, что деление его на две приблизительно одинаковые половины энергетически выгодно лишь при зарядах ядер выше примерно 50, причем с дальнейшим ростом заряда

Рнс. XVI-54. Энергии деления Рис. XVI-55. Зависимость отношения периодов полуядер, распада по спонтанному делению и по а-распаду

от чнслв нейтронов в ядре (ч).

выход энергии должен быстро повышаться (рис. XVI-54). Однако, за исключением самых тяжелых ядер, деление требует большой энергии активации (IV § 2 доп. 10).

3) Как уже отмечалось в основном тексте, самопроизвольное деление осуществляется весьма редко: периоды полураспада по этому типу составляют для U и Th соответственно 8- I0,s и ЫО20 лет. При спонтанном делении ядра выделяется в среднем 1,7 нейтрона и 1 кг естественного урана дает 15 нейтронов в секунду. По мере увеличения числа нейтронов и ядре отношение периодов полураспада по спонтанному делению и по а-распаду все более уменьшается (рнс. XVI-55).

4) Искусственное деление ядер может быть вызвано не только нейтронами, но также протонами, а-частицамн и очень жестким уизлучеиием. В последнем случае делятся непосредственно сами возбуждаемые ядра, тогда как деление в результате захвата частицы присуще, строго говоря, вновь образующемуся нозбужденному ядру. Например, для схема деления имеет вид: + л {23eU}осколочные ядра. Время существования промежуточного возбужденного я^цра f^U} оценивается в 10-'2 секунды.

5) Наряду с обычным делением иа два крупных осколка изредка наблюдаются тройные и еще гораздо реже — четверные деления. Так, при взаимодействии с нейтронами на миллион двойных делений приходится только 7 тройных со сравнимыми массами осколков. Несколько чаще происходят тройные деления, при которых масса третьего осколка гораздо меньше масс двух основных.

6) Химическая природа осколочных ядер может быть различной, но сумма их атомных номеров равна атомному номеру урана. Обычно один из инх бывает значк

тельно тяжелее другого. Характерны комбинации Ва + Кг, Cs -f- Rb, La -f- Вг, Xe + Sr и т. д.

Общий характер распределения масс осколочных ядер (при возбуждении

деления тепловыми нейтронами) показан на рис. XVI-56. Как видно из рисунка, отношение масс обоих осколков большей частью близко к 3:2, а симметричное деление осуществляется лишь примерно в одном случае из каждых десяти тысяч. По мере увеличения энергии, вызывающей деление частицы (п, р, а), деление становится все более симметричным. По химии осколочных ядер имеется монография *.

7) Оба осколка имеют первоначально большие ионные заряды (порядка 20+) и громадные скорости, средние значения которых для тяжелого и легкого осколков оцениваются соответственно в 9,3-108 и 1,4* 10е см/сек. Средняя длина пробега в воздухе тяжелого осколка равна 19 мм, легкого — 25 мм. Оба онн полностью задерживаются слоем алюминия толщиной уже в 14 мк.

8) Осколочные ядра содержат больше нейтронов, чем то отвечает устойчивым изотопам данных элементов (например,

наиболее тяжелые устойчивые изотопы бария и криптона имеют массы 138 и 86, что дает в сумме 224). Поэтому каждое из ннх претерпевает последовательные В-превра-щения, образуя в конечном счете устойчивый изотоп соответствующего элемента с более высоким атомным номером. Примером может служить следующий ряд (в скобках даны значения Т):

И0Хе(14с) —> ,40Cs(64c) —* '"Ва (12,8 дн) —> »*°Ьа(40ч) —> ,+0Се

9) Деление ядра урана связано, таким образом, с возникновением искусственной

радноактнвностн, причем больше всего образуется радиоэлементов, характеризующихся

малыми периодами полураспада. Примерами часто образующихся и долговечных продуктов деления могут служить MSr (В, Т = 28 л) и ,37Cs (р, Т = 30 л). «Выход» каждого вз этих изотопов составляет около 6%, т. е. образование его наблюдалось приблизительно в 6% всех изученных случаев деления.

10) С помощью бомбардировки частицами, обладающими энергией порядка десятков нли сотеи мэв, удается вызывать деления ядер висмута, свинца и ряда еще более легких элементов. Примерами могут служить реакции

по схемам "Си + р -> 38С1 + «А! + п

107Ag + Р -»- 6iCo + «Sc + 2л, вызываемые

протонами с энергиями соответственно выше 60 и 180 мэв. Первый из этих процессов эидотермнчен, второй — экзотермнчен (примерно по 10 мэв). Вероятности осуществления обеих реакций крайне малы (поперечные сечения порядка 10~8 барна).

Опыт показывает, что энергия выделяющихся при подобных делениях легких частиц недостаточна для вызывания деления соседних ядер. В этом заключается принципиальное отличие рассматриваемых процессов от деления ядер урана.

* Химия долгожиаущнх осколочных элементов. Под. ред. А. В. Николаева. М., Атомнздат, 1970. 325 с.

11) Под действием очень жестких космических лучей может иногда возникать своего рода «взрыв» ядра с полным его распадом. На рнс. XVI-57 показаны следы подобного взрывного распада ядра Ag нлн Вг, который удалось зафиксировать в толстых слоях фотографической эмульсин, подвергавшейся действию космических лучей.

12) Помимо ядра 238U, делиться под действием быстрых нейтронов способны также ядра ^^h, ^'Ра и гао1о. Минимально необходимые для деления всех четырех ядер энергии нейтронов равны соответственно 1.0 мэв, 1,7 мзз, 0,1 мэв и 1,2 мэв. Характер зависимости эффективного сечения (ад) дедения "*U от энергии нейтронов показан на рис. XVI-58

страница 237
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Основы общей химии. Том 2" (12.92Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
3f-65-90
вмятина над фарами 2107 как отрихтовать
микроавтобус 20 мест
банкетка усиленная бу-3

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(12.12.2017)