Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Ядерная реакция. Ядерное оружие сегодня в мире является сдерживающим фактором развязывания глобальной войны между государствами




Содержание лекции

Введение

 

Ядерное оружие сегодня в мире является сдерживающим фактором развязывания глобальной войны между государствами. Все понимают, что победителя в такой войне не будет, что обе стороны понесут чудовищные людские и экономические потери, которые не смогут компенсировать даже моральную победу в войне, если таковая возможна. Но сократить потери в ядерной войне возможно, если знать средства защиты от оружия массового поражения (ОМП) и уметь их использовать.

 

Вопрос 1. Ядерные Боеприпасы. Принцип устройства и средства применения

Ядерное оружие– это оружие, в основу поражающего действия которого положен ядерный (реакция деления ядер тяжёлых изотопов U, Pu) или термоядерный взрыв (реакция синтеза ядер лёгких изотопов водорода D, T, либо гелия).

 

Ядерная реакция

В основе явления ядерного взрыва лежит деление атомных ядер.

Реакция деления ядер под воздействием нейтронов обладает двумя важнейшими свойствами:

1. Выделением очень большого количества энергии, в десятки и более раз превосходящего количество энергии при любой другой ядерной реакции;

2. В каждом акте деления вместо одного поглощенного нейтрона выделяется несколько новых нейтронов, способных вызвать деление следующих ядер.

Условием протекания реакции деления является наличие критической массы делящегося вещества.

Критическая масса – это такое количество ядерного взрывчатого вещества, находящегося в определённых условиях, в котором каждое поколение нейтронов рождает новое, состоящее из такого же количества нейтронов.

Величина критической массы Мкр зависит от:

- размера и геометрической формы делящегося вещества;

- чистоты делящегося вещества;

- наличия отражателя нейтронов;

- плотности делящегося вещества – Мкр=1/ρ2 ;

- вида делящегося изотопа.

Условием протекания цепной ядерной реакции деления (ядерный взрыв) является кроме наличия критической массы делящегося вещества ещё и условие, что коэффициент развития реакции должен быть больше единицы.

Коэффициент развития реакции - Крр численно равен отношению количества вторичных нейтронов последующего цикла деления ni+1, участвующих в делении ядер к количеству вторичных нейтронов, образующихся в предыдущем цикле (поколении) деления ni .

Крр = ni+1/ ni = Nядерi+1/ N ядерi

Если Крр > 1, то реакция развивается с ускорением (Рис.1 - ядерный взрыв).

Если Крр = 1, то реакция деления идёт с постоянной скоростью.

 

 

Рис.1 – Цепная реакция деления тяжёлых ядер

 

Для возникновения ядерного взрыва необходимо создать надкритическое состояние (массу больше критической) ядерного заряда (ядерного вещества), то есть, создать условия, при которых возникает цепная ядерная реакция Крр >1.

При делении всех ядер, содержащихся в одном килограмме изотопа урана U235, выделяется количество энергии, эквивалентное взрыву 20 тыс. тонн тротила.

Ядерные заряды, работающие на принципе деления ядер разрабатываются двух типов: имплозивного (Рис.2) и пушечного (Рис.4) типов.

 

 

 

Рис. 2 - Устройство ядерного боеприпаса:

1 – система предохранения и взведения; 2 – система аварийного подрыва;

3 – система подрыва заряда; 4 – источники питания; 5 – система датчиков подрыва

 

В боеприпасе имплозивного типа создание надкритического состояния осуществляется за счёт быстрого равномерного обжатия ядерного заряда (ЯЗ) сферической формы (Рис.3), то есть, за счёт мгновенного увеличения плотности ЯЗ путём создания давления взрывчатым веществом при обжатии с одновременным облучением ядерного заряда потоком нейтронов. В таких условиях количество вторичных нейтронов в каждом последующем цикле будет превышать количество нейтронов предыдущего цикла и ядра вещества лавинообразно делятся с выделением энергии.

На рисунке 3а изображено исходное состояние ядерного боеприпаса: плотность ЯЗ нормальная, масса его меньше критической. На рисунке 3б изображён момент взрыва ядерного боеприпаса: плотность ЯЗ выше нормальной, масса его больше критической.

 

а) б)

 

Рис. 3 - Устройство ядерного заряда имплозивного типа:

а) состояние ядерного боеприпаса до взрыва, б) в момент взрыва;

1 – детонатор, 2 – заряд взрывчатого вещества, 3 – отражатель нейтронов,

4 – ЯЗ, 5 – источник нейтронов, 6 – корпус

 

В боеприпасах пушечного типа создание условий протекания ядерной реакции осуществляется за счёт создания надкритического состояния путём соединения двух частей ядерного заряда (вещества), которые в исходном состоянии не обладают критической массой, а при их объединении возникает критическая масса заряда. Одновременно заряд облучается потоком нейтронов.

 

 

Рис. 3 - Устройство ядерного заряда пушечного типа


Поделиться:

Дата добавления: 2015-08-05; просмотров: 100; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты