Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Ядерная энергия

Ядерная энергия (далее Я), энергия, внутренняя энергия ядра, выделяющаяся при ядерных реакциях. Энергия, которую необходимо затратить для расщепления ядра на составляющие его нуклоны, называется энергией связи ядра xсв. Следовательно, энергия связи — максимальная Я Энергия связи, рассчитанная на один нуклон, называется удельной энергией ев я з и xсв /А (А — массовое число). Энергия связи ядра складывается из энергии притяжения нуклонов друг к другу под действием ядерных сил и энергии взаимного отталкивания протонов под действием электростатических сил. Каждый нуклон сильно взаимодействует лишь с небольшим числом соседних. Поэтому уже начиная с 4 удельная энергия связи слабо растет с увеличением А. Максимум достигается в области (А = 56), после чего идет спад (см. рис.). Такой ход зависимости объясняется тем, что часть нуклонов находится на периферии ядра, и для них притяжение к остальным нуклонам является более слабым. В легких ядрах число таких нуклонов относительно велико. В результате уменьшения роли периферийных нуклонов с увеличением А значение xсв растет. В тяжелых ядрах xсв с ростом А убывает, т. к. энергия притяжения растет с увеличением А линейно, а энергия электростатического отталкивания протонов растет пропорционально квадрату числа протонов Z2. Т. о., экзотермическими являются реакции ядерного синтеза (образование легких ядер из легчайших), реакции расщепления тяжелых ядер (деление ядер на более мелкие осколки, см. Ядра атомного деление) и спонтанный альфа-распад. При т. н. магических значениях Z и (число нейтронов в ядре) зависимость xсв от А имеет небольшие максимумы, связанные с наличием в ядре замкнутых оболочек (см. Ядро атомное, Магические ядра).

  Из-за электростатического отталкивания протонов реакции ядерного синтеза могут развиваться, если кинетическая энергия ядер велика, т. е. при высоких температурах среды (см. Термоядерные реакции). Реакции ядерного синтеза являются источником звездной энергии. Реакции так называемого цикла в звездах протекают с образованием 4 и выделением энергии ~7 Мэв/нуклон (1,8(108 квт (ч/кг). В земных условиях осуществлены 2 термоядерные реакции: слияние 2 дейтронов, сопровождающееся выделением энергии 1 Мэв/нуклон, и синтез дейтрона и тритона, при котором выделяется 3,5 Мэв/нуклон.

  В реакции деления 235 под действием нейтронов выделяется около 214 Мэв в 1 акте деления (для изотопов на 4—5% больше). Из них около 12 Мэв уносит в мировое пространство нейтрино. Т. о., реально выделяющаяся Я составляет 0,85 Мэв/нуклон, или 2,2·108 квт·ч/кг. Это в 2·106 раз превосходит энергию, выделяющуюся при сгорании 1 кг нефти. Пока в качестве промышленного источника Я используются только реакции деления ядер.

  Лит. см, при ст. Ядро атомное.
  А. М. Петросьянц<


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 29.03.2024 14:45:09