63.Ядерный реактор

Реакторы-замедлители:

В качестве сырья используют природный уран, который располагают на небольшом расстоянии, которое заполняют замедлителем, т.е. веществом, в котором нейтроны замедляются до тепловых скоростей.

Замедление нейтронов происходит за счёт упругого рассеивания, поэтому энергия, теряемая замедляемой частицы, зависит от соотношения масс сталкиваемых частиц.

Ядра замедлителя должны обладать малым сечением захвата нейтронов и большим сечением упругого рассеивания, такими свойствами обладают ядра дейтерия, бериллия и графита.

Уран-графитовый реактор состоит из: графита (замедлитель), блоки из урана, стержни, содержащие кадмий или бор, интенсивно поглощающие нейтроны.

Первые промышленные реакторы предназначались для получения плутония.

Реакторы-размножители:

Использовав горючее, обогащённое делящимся изотопом ( ), можно построить реактор, действующий на быстрых нейтронах. В таких реакторах воспроизводится большее количество ядерного горючего, чем выгорает в реакторе.

Побочными продуктами процессов, являются радиоактивные изотопы многих химических элементов, которые применяются в биологии, медицине и технике.

64.Термоядерный синтез

Ядерный синтез – слияние лёгких ядер в одно ядро, сопровождается выделением огромного количества энергии.

Условия протекания реакции синтеза: чтобы преодолеть потенциальный барьер, обусловленный кулоновским отталкиванием, ядра с порядковыми номерами должны обладать энергией:

Термоядерная бомба: особо благоприятные условия для синтеза ядер дейтерия и трития, так как реакция между ними носит резонансный характер. Запалом для такой бомбы является обычная атомная бомба, при взрыве которой возникает температура порядка К. Реакция синтеза дейтрона (d) и ядра трития ( ):

Термоядерные установки типа «Токомак»: такая установка представляет собой замкнутую магнитную ловушку, имеющую форму тора. Плазма удерживается в токомаке магнитным полем очень сложной конфигурации. Разогрев плазмы осуществляется протекающим по ней током.

65.Эффект Мессбауэра

Резонансное поглащение:

Эффект Мёссбауэра или ядерный гамма-резонанс, состоит в резонансном испускании или поглощении гамма-фотонов без изменения фононного спектра излучателя или поглотителя излучения соответственно. Иными словами, эффект Мёссбауэра — это резонансное испускание и поглощение гамма-лучей без отдачи. Имеет существенно квантовую природу и наблюдается при изучении кристаллических, аморфных и порошковых образцов, содержащих один из 87 изотопов 46 элементов.

Применение:

Метод ядерного гамма-резонанса используется в физическом материаловедении, химии, минералогии и биологии (например, при анализе свойств Fe-содержащих групп в белках). Эффект поглощения излучения усиливают путём обогащения образца мёссбауэровскими изотопами, повышая, например, содержание 57Fe в пище подопытных животных. В минералогии эффект Мёссбаура применяется главным образом для определения структурного положения ионов Fe и определения степени окисления железа.