Ядерная Энергия

142

внутренняя энергия атомного ядра, вьщеляющаяся при ядерных превращениях. Обусловлена действием внутри атомных ядер сил притяжения между составляющими ядра нуклонами - протонами и нейтронами. Силы притяжения между нуклонами действуют только на очень небольших расстояниях, сопоставимых с размерами ядер (10-13 см). В результате действия ядерных сил при образовании ядер из протонов р и нейтронов пвьщеляется большое кол-во энергии, подобно тому, как при хим. Р-циях вьщеляется энергия, соответствующая энергии возникающих хим. Связей между атомами. Полная энергия, высвобождающаяся при образовании ядра из нуклонов (она равна энергии связи ядра Е св, см. Ядро атомное )отвечает дефекту массы, т. Е. Уменьшению массы образовавшегося ядра по сравнению с общей исходной массой составляющих его протонов и нейтронов.

Так, при образовании ядра 4 Не из двух протонов и двух нейтронов дефект массы равен ок. 0,0293 а. Е. М. И эквивалентен выделению ок. 28 МэВ. Отношение энергии связи к числу составляющих ядро нуклонов Е св/А, где А - массовое число, наз. Уд. Энергией связи ядра. Быстрое уменьшение сил ядерного притяжения между нуклонами с ростом расстояния приводит к слабой зависимости уд. Энергии связи от массового числа ядра (рис.). У легких ядер уд. Энергия связи невелика (ок. 7 МэВ/нуклон в случае 4 Не). С ростом А число соседей у каждого нуклона возрастает, и растет значение Е св/А. Оно достигает максимума при А = 50-60 (так, у ядер 56Fe Е св/A 8,5 МзВ/нуклон), а затем вновь убывает. Снижение уд. Энергии связи с ростом Апроисходит довольно медленно, у ядер 738U Е св/A =7,4 МэВ/нуклон.

Из этой зависимости следует, что экзотермич. Являются р-ции ядерного синтеза (образование легких ядер из легчайших) и р-ции деления тяжелых ядер, а также спонтанный распад. Зависимость удельной энергии связи ядра от массового числа. Энергия, освобождающаяся при образовании ядер из протонов и нейтронов в расчете на 1 моль, примерно в 109 раз больше, чем энергия, к-рая вьщеляется при хим. Р-циях. Однако точно так же, как при проведении хим. Р-ций обычно не удается освободить всю энергию, отвечающую энергии хим. Связей атомов в образующихся соединениях, так и при проведении ядерных превращений вьщеляется энергия, значительно меньшая, чем Я. Э., отвечающая всей энергии связи нуклонов в ядрах. Исключение составляют только процессы синтеза легких ядер (4 Не и др.), имеющие место, напр., в звездном в-ве.

Так, по совр. Представлениям, энергия Солнца обусловлена выделением энергии связи нуклонов в ядрах 4 Не, к-рые образуются в недрах Солнца из протонов и нейтронов в результате цикла последоват. Превращений. В земных условиях освободить и использовать Я. Э. Удается в двух процессах. Во-первых, при термоядерном синтезе, т. Е. При синтезе ядер сравнительно легких элементов из еще более легких ядер, у к-рых энергия связи меньше. Примером такого процесса служит ядерная р-ция с участием двух ядер дейтерия, приводящая к образованию ядра 3 Не и выделению нейтрона. Во-вторых, высвобождение Я. Э. Наблюдается при делении тяжелых ядер (235U, 239Pu и др.) на два осколка - ядра элементов середины периодич. Системы элементов, у к-рых энергия связи больше, чем у тяжелых ядер.

Первый способ реализован пока только в неуправляемом термоядерном взрыве т. Наз. Водородной бомбы. Попытки реализовать управляемый термоядерный синтез и в результате получать Я. Э. В регулируемых условиях до сих пор к успеху не привели. Второй способ получения Я. Э. Осуществляется как при неуправляемом взрыве ядерного боеприпаса, так и благодаря управляемой ядерной цепной р-ции деления в ядерном реакторе (используется, как правило, 235U или 239 Ри). Во всех этих случаях удается освободить гл. Обр. В виде тепловой энергии менее 10% общей энергии связи, отвечающей участвующим в превращениях ядрам. Тем не менее, Я. Э., освобождающаяся в расчете на 1 моль подвергшегося превращению в-ва, в 106-107 раз превышает энергию, к-рую можно получить при проведении хим.

Превращения с 1 молем реагента (напр., при сжигании 1 моля углерода). В ядерных превращениях Я. Э. Освобождается в виде кинетич. Энергии частиц (новых синтезированных ядер, осколков деления и др.), движущихся с огромными скоростями, а также в виде жесткого электромагн. Излучения (рентгеновского и у). Торможение частиц сопровождается переходом кинетич. Энергии гл. Обр. В тепловую. В литературе, особенно издававшейся в 40-50-е гг. 20 в., часто вместо термина "Я. Э." использовали термин "атомная энергия", что не вполне оправдано, т. К. Речь идет именно об энергии, заключенной внутри ядра. Лит. Физические величины. Справочник, М., 1991. С. С. Бердоносов..

Значения в других словарях
Яблочная Кислота

(2-гидроксибутановая к-та, гидроксиянтарная к-та), НООССН(ОН)СН 2 СООН, мол. М. 134,1. Существует в виде двух стереоизомеров и рацемата. D, L-Я. К.- бесцв. Кристаллы, т. Пл. 130,8. ..

Ядерная Химия

устанавливает взаимосвязь между физ.-хим. И ядерными св-вами в-ва. Иногда Я. Х. Неправильно отождествляют с радиохимией. Можно выделить след. Основные направления Я. Х. Исследование ядерных реакций и хим. Последствий ядерных превращений. Химия "новых атомов". Эффект Мёссбауэра. Поиск новых элементов и радионуклидов, новых видов радиоактивного распада. Для решения этих задач в Я. Х. Используют радиохим. Методы, ионизационные и, в последнее время, масс-спектрометрические, а также применяют тол..

Ядерное Горючее

(ядерное топливо), в-во, в к-ром протекают ядерные реакции с выделением полезной энергии. Различают делящиеся в-ва и термоядерное горючее. Делящиеся в-ва (делящиеся материалы) содержат нуклиды, способные к ядерной цепной р-ции деления. Чаще всего это 235U или 239 Рu, также м. Б. Использованы 233U или 241 Рu. Кроме того, в делящихся в-вах присутствуют 238U или 232Th, к-рые сами по себе не способны к самопроизвольной цепной р-ции деления, однако в результате ядерных превращений под действием нейт..

Ядерные Реакции

превращения атомных ядер при взаимодействии с др. Ядрами, элементарными частицами или квантами. Такое определение разграничивает собственно Я. Р. И процессы самопроизвольного превращения ядер при радиоактивном распаде (см. Радиоактивность), хотя в обоих случаях речь идет об образовании новых ядер. Я. Р. Осуществляют под действием налетающих, или бомбардирующих, частиц (нейтроны п, протоны р, дейтроны d, электроны е, ядра атомов разл. Элементов) либо квантов, к-рыми облучают более тяжелые ..

Дополнительный поиск Ядерная Энергия Ядерная Энергия

Добавить комментарий
Комментарии
Комментариев пока нет

На нашем сайте Вы найдете значение "Ядерная Энергия" в словаре Химическая энциклопедия, подробное описание, примеры использования, словосочетания с выражением Ядерная Энергия, различные варианты толкований, скрытый смысл.

Первая буква "Я". Общая длина 15 символа