Деление ядер урана. Цепные ядерные реакции. Ядерный реактор. Перспективы развития ядерной энергетики

1. Деление ядер урана

Ядро урана (например, 235U) может захватить нейтрон и стать неустойчивым. В результате происходит деление:

  При делении:

• образуются два более лёгких ядра;

• выделяется энергия;

• испускаются новые нейтроны.

---

Наглядная схема деления ядра

---

2. Цепная ядерная реакция

Выделившиеся нейтроны могут вызывать деление других ядер.

 Возникает цепная реакция.

Возможны три режима:

• затухающая — реакция прекращается;

• устойчивая — число реакций постоянно;

• неуправляемая — реакция быстро нарастает (взрыв).

---

Наглядная схема цепной реакции

---

3. Ядерный реактор

Ядерный реактор — устройство для управления цепной реакцией.

Основные элементы:

• топливо (уран или плутоний);

• замедлитель (вода, графит) — снижает скорость нейтронов;

• управляющие стержни — поглощают нейтроны;

• охладитель — отводит тепло.

---

Наглядная схема реактора

---

4. Принцип работы реактора

1. Происходит деление ядер;

2. Выделяется тепло;

3. Вода превращается в пар;

4. Пар вращает турбину;

5. Генератор вырабатывает электричество.

 Реактор позволяет получать энергию контролируемо.

---

5. Перспективы ядерной энергетики

Преимущества:

• высокая энергоёмкость;

• малое количество топлива;

• отсутствие выбросов CO₂.

Недостатки:

• радиоактивные отходы;

• риск аварий;

• высокая стоимость строительства.

---

6. Современные направления

• реакторы нового поколения (безопаснее);

• переработка ядерного топлива;

• развитие термоядерной энергетики;

• уменьшение отходов.

 Учёные работают над созданием безопасных и эффективных технологий.

---

7. Значение ядерной энергетики

• обеспечивает электроэнергией города;

• снижает зависимость от ископаемого топлива;

• играет важную роль в будущем энергетики.

---

8. Итоги

• Деление урана сопровождается выделением энергии;

• Цепная реакция может быть управляемой;

• Ядерный реактор использует энергию деления;

• Ядерная энергетика имеет большие перспективы.

---

Вопросы для самопроверки

1. Как происходит деление ядра урана?

2. Что такое цепная реакция?

3. Какие виды цепных реакций существуют?

4. Из каких элементов состоит реактор?

5. Как регулируется реакция?

6. Какие преимущества у ядерной энергетики?

7. Какие существуют проблемы?

8. Какие перспективы развития?