Atomszerkezet: Mi a neutron? Neutron (elemi részecske)
"A TVS MOX üzemanyagának első öt üzemanyag-szerelvénye a BELOYARSK NPP BN-800 reaktorához kioldott. Így befejeződött a MOX GCC technológiai komplex gyártásának elsajátítása," a HCC sajtószolgálata.
A HCH által kidolgozott tevékenységeket számos Rosatom vállalkozásával együtt hajtják végre, és célja a termelékenység javítása az éves terv - 40 üzemanyag-szerelvények teljesítéséhez.
A BELOYARSK NPP 4-es tápegységének több technológiája szükséges a nukleáris üzemanyag-ciklus lezárására a "gyors" reaktorok alapján. Ilyen zárt ciklusban a nukleáris "üzemanyag" kibővített reprodukciója miatt a nukleáris energia üzemanyag-alapja jelentősen bővül, és a veszélyes radionuklidok "égője" miatt a radioaktív hulladék mennyisége csökkenti a radioaktív hulladék mennyiségét. Oroszország, mint szakértők megjegyezték, először a világban a világon a gyors neutronok reaktorok építésére szolgáló technológiákban helyezkednek el.
A 4-es BN-800 reaktorral rendelkező BAIPS BLOCK A BN-1200 BN-1200 erőegységek prototípusává vált. Korábban arról számoltak be, hogy a BELOYARSK NPP kísérleti BN-1200 blokkjának építésére vonatkozó döntés a 2020-as évek elején készülhet.
A BN-800 reaktor úgy van kialakítva, hogy az MOX üzemanyagot benne használja, amelyben plutóniumok vannak kiválasztva a termikus neutronokon kiégett nukleáris üzemanyag-reaktorok feldolgozása során, amelyek a modern nukleáris energia alapját képezik. A MOX üzemanyag ipari termelése a BN-800-ra épült a HCC-re az orosz nukleáris ipar több mint 20 szervezetének részvételével.
A BN-800 reaktor kezdeti üzemanyagterhelése főként a hagyományos, urán-oxid üzemanyagból készült. Ugyanakkor az üzemanyag-szerelvények egy része MOX üzemanyagot tartalmaz, amelyet a Rosatom - Niiar (Dimitrovegrad, Ulyanovsk régió más vállalkozásai) és a "Mayak Mayak" (De Ozersk, Chelyabinsk régió). Idővel a BN-800 reaktort le kell fordítani a HCC MOX üzemanyag-termelésére.
A szövetségi állami egységes vállalkozás "A bányászati \u200b\u200bés kémiai üzem" (belép az atomenergia-rosatom használatának életciklusának végső szakaszának végső szakaszának megosztására) a szövetségi nukleáris szervezet státusza. A GKC a legfontosabb vállalati Rosatom, hogy egy új generáció innovatív technológiái alapján zárt nukleáris üzemanyagciklus technológiai komplexumot hozzon létre. Az első alkalommal a világon három high-tech viszonteladó a világra összpontosul - az NPP-reaktorok kiégett nukleáris üzemanyagának tárolása, új nukleáris mox üzemanyag feldolgozása és gyártása a gyors neutron reaktorokhoz.
Mi a neutron? Mi a szerkezete, tulajdonságai és funkciói? A neutronok a legnagyobbak a részecskék, amelyek atomokat alkotnak, amelyek az összes anyag építőelemei.
Atomszerkezet
A neutronok a magban vannak - az atom sűrű területe, amelyet protonokkal (pozitív töltésű részecskék) is töltenek. Ez a két elem erővel együtt tart, hívja a nukleáris. A neutron semleges töltéssel rendelkezik. A proton pozitív töltését összehasonlítjuk az elektron negatív töltésével, hogy semleges atomot hozzanak létre. Annak ellenére, hogy a rendszermagban lévő neutronok nem befolyásolják az atomdíjat, még sok olyan tulajdonsággal rendelkeznek, amelyek befolyásolják az atomot, beleértve a radioaktivitás szintjét is.
Neutronok, izotópok és radioaktivitás
Az atom magjában található részecske 0,2% -kal több proton. Együtt, az ugyanazon elem teljes tömegének 99,99% -át képezik különböző számú neutronok. Amikor a tudósok az atomtömegre utalnak, az átlagos atomtömeget jelentik. Például a szén általában 6 neutronnal és 6 protonnal rendelkezik, 12 atomtömeggel, de néha 13 (6 proton és 7 neutron) atomtömeggel fordul elő. A 14 atomszámú szén is létezik, de ritka. Tehát a szén atomos tömege átlagosan 12.011.
Ha az atomok különböző számú neutronokkal rendelkeznek, izotópoknak nevezik. A tudósok megtalálták, hogyan adhatják meg ezeket a részecskéket a rendszermagba, hogy nagy izotópokat hozzanak létre. Most a neutronok hozzáadását nem befolyásolja az atomdíjat, mivel nincs díj. Azonban növelik az atom radioaktivitását. Ez nagyon instabil atomokhoz vezethet, amelyek nagy mennyiségű energiát okozhatnak.
Mi a mag?
A kémiában a mag egy pozitív töltésű középpontja egy atom, amely protonokból és neutronokból áll. A "Core" szó latin magból származik, ami egy "anya" vagy "mag" szó formája. Ezt a kifejezést Michael Faraday 1844-ben találta fel, hogy leírja az atom középpontját. A magmagban részt vevő tudományokat, összetételét és jellemzőit tanulmányozását nukleáris fizika és nukleáris kémia nevezik.
A protonokat és a neutronokat erős nukleáris energiával tartják. Az elektronok vonzódnak a rendszermaghoz, de olyan gyorsan mozognak, hogy forgásukat az atom közepétől távol tartsa. A mag és a jelzéssel ellátott díj a protonokból származik, és mi a neutron? Ez egy részecske, amely nem rendelkezik elektromos töltéssel. Az atom szinte minden súlya a rendszermagban található, mivel a protonok és a neutronok sokkal nagyobb tömegűek, mint az elektronok. Az atommagban lévő protonok száma meghatározza azon személyazonosságát elemként. A neutronok száma azt jelenti, hogy az elem izotópja egy atom.
Az atommag mérete
A mag sokkal kisebb, mint az atom teljes átmérője, mert az elektronok távol vannak a központtól. A hidrogénatom 145 000-szer több, mint a magja, és az uránatom 23 000-szer több, mint a központja. A hidrogén mag a legkisebb, mert egyetlen protonból áll.
A protonok és a neutronok elhelyezkedése a magban
Proton és neutronokkal általában ábrázolják, mint tömörített össze, és egyenletesen elosztott gömbök. Ez azonban egyszerűsíti a tényleges struktúrát. Minden nukleon (proton vagy neutron) elfoglalhat bizonyos szint Az energia és a helyszínek tartománya. Míg a mag lehet gömb alakú, lehet körte, gömbölyű vagy discoid is.
A protonok és a neutronmagok a legkisebb nevezett kvarkokból álló baryonok. A vonzerő ereje nagyon rövid hatótávolsággal rendelkezik, így a protonok és a neutronok nagyon közel kell lenniük egymáshoz. Ez az erős vonzerő túllépi a feltöltött protonok természetes megtagadását.
Proton, Neutron és Elektron
Az ilyen tudomány fejlődésének erős lendülete, mint a nukleáris fizika, a neutron (1932) megnyitása volt. Köszönöm, hogy az angol fizika, aki Rutherford diákja volt. Mi a neutron? Ez egy instable részecske, amely mindössze 15 perc alatt szabad állapotban képes szétesni a proton, elektron és neutrino, az úgynevezett mamless semleges részecske.
A részecske megkapta a nevét, mivel nincs elektromos töltése, semleges. A neutronok rendkívül sűrűek. Egy izolált állapotban egy neutronnak csak 1,67 · 10 - 27 tömegű, és ha egy teáskanál szorosan csomagolva van, akkor a következõ neutronok, majd a kapott anyagmennyiség több millió tonnát mér.
Az elem kernelében lévő protonok számát atomszámnak nevezik. Ez a szám minden egyes elemet adja meg egyedi identitását. Bizonyos elemek atomjaiban például a szén, a protonok száma a magokban mindig ugyanaz, de a neutronok száma változhat. Az elem atomja egy bizonyos mennyiségű neutronokkal a kernelben izotópnak nevezik.
Egyetlen neutronok veszélyesek?
Mi a neutron? Ez egy részecske, hogy a proton mellett is szerepel, néha maguk is létezhetnek. Ha a neutronok az atomok magjaion kívül esnek, potenciálisan veszélyes tulajdonságokat szereznek. Amikor nagy sebességgel mozognak, halálos sugárzást eredményeznek. Az úgynevezett neutron bombák, amelyekről az emberek és az állatok megölésére szolgálnak, miközben minimális hatással vannak a nem lakossági fizikai struktúrákra.
A neutronok az atom nagyon fontos része. Ezeknek a részecskéknek a nagy sűrűsége a sebességükkel kombinálva rendkívüli pusztító erőt és energiát biztosít. Ennek eredményeképpen megváltoztathatják, vagy akár megszakíthatják az atomok magjai részeit, amelyek megdöbbentőek. Bár a neutron tiszta semleges elektromos töltéssel rendelkezik, olyan töltött komponensekből áll, amelyek a töltéshez képest megszakítják egymást.
A neutron az atomban egy apró részecske. Mint protonok, hogy túl kicsi, hogy azok még a segítségével egy elektronmikroszkóp, de ott vannak, mert ez az egyetlen módja annak, hogy megmagyarázza a viselkedését tartalmaz. A neutronok nagyon fontos, hogy a stabilitást az atom, de határain kívül atomi központ, akkor nem létezik hosszú és szétesnek átlagosan csak 885 másodperc (körülbelül 15 perc).
Neutron (lat. Neuter - sem egy, sem egy másik) - egy nulla elektromos töltéssel rendelkező elemi részecske és kissé nagyobb, mint a proton tömege. Tömeg neutron m.=939,5731(27) MEV / C 2 =1,008664967 a.e.m.. =1,675 10 -27 kg . Elektromos töltés \u003d 0. Spin \u003d 1/2, neutron obeys fermi statisztikák. A belső paritás pozitív. Izotópos spin t \u003d 1/2. Isospin harmadik vetülete T. 3 \u003d -1/2. Mágneses pillanat \u003d -1,9130. Kommunikációs energia a pihenés energiájának magjában E 0 = M N C 2 = 939,5 MEV. A szabad neutron félig szétesik T 1/2= 11 min. csatornán a gyenge kölcsönhatás miatt. A kapcsolódó állapotban (a magban), a neutron örökre él. "A nukleáris fizika neutronjának kivételes helyzete, mint például az elektronika electronika helyzete." Az elektromos töltés-neutron hiánya miatt bármilyen energia könnyen behatol a rendszermagba, és számos nukleáris transzformációt okoz.
Minta neutron osztályozás Az 1.3. Táblázatban megadott energiákban
| Név | Energia régió ( elrendezés) | Átlagos energia E ( elrendezés) | Sebesség cm / s | Hullámhossz λ ( cm) | Hőmérséklet t ( NAK NEK ról ről) | |
| Ultrahűtéses | <3 10 - 7 | 10 - 7 | 5 10 2 | 5 10 -6 | 10 -3 | |
| Hideg | 5 10 -3 ÷ 10 -7 | 10 -3 | 4,37 10 4 | 9,04 10 -8 | 11,6 | |
| termikus | 5 10 --3 ÷ 0,5 | 0,0252 | 2,198 10 5 | 1,8 10 -8 | ||
| Rezonáns | 0,5 ÷ 50. | 1,0 | 1,38 10 6 | 2,86 10 -9 | 1,16 10 4 | |
| Lassú | 50 ÷ 500. | 1,38 10 7 | 2,86 10 -10 | 1,16 10 6 | ||
| Közbülső | 500 ÷ 10 5 | 10 4 | 1,38 10 8 | 2,86 10 -11 | 1,16 10 8 | |
| Gyors | 10 5 ÷ 10 7 | 10 6 =1MEV | 1,38 10 9 | 2,86 10 -12 | 1,16 10 10 | |
| Nagy teljesítményű. | 10 7 ÷ 10 9 | 10 8 | 1,28 10 10 | 2,79 10 -13 | 1,16 10 12 | |
| relativisztikus | >10 9 =1 GEV. | 10 10 | 2,9910 10 | 1,14 10 -14 | 1,16 10 14 |
A neutronok hatása alatt álló reakciók számosak: ( n, γ.), (n, P.), (n, n '), (n,α), ( n.,2n.), (n, F.).
Sugárzási reakciók ( n, γ.) Neutron, amelyet a γ -kvanta kibocsátásával, a 0 ÷ 500 kev.
Példa: MEV.
Rugalmas neutron szórás ( n, N.) A széles körben használják, hogy regisztrálni gyors neutronok módszerével visszarúgás magok pályán módszerek és lassítani neutronok.
Inelasztikus neutron szórással ( n, n ') A neutronbefogási történik az képződése a kompozit kernel, amely szétesik, dobott egy neutron egy energiája kisebb, mint volt egy kezdeti neutron. A hiányos neutron szétszóródás akkor lehetséges, ha a neutronenergia időnként magasabb, mint a célrendszer első izgatott állapotának energiája. A hiányos szóródás küszöbérték.
Neutron reakció a protonok kialakulására ( n, P.) A gyors neutronok hatása alatt 0,5 ÷ 10 MEV energiával jár. A legfontosabb a trícium-tríciumok izotóniájának megszerzésének reakciói:
MEV Keresztmetszet σ heat \u003d 5400 farkas,
és a neutronok nyilvántartásba vétele a fotemulziók módszerével:
0,63 MEV keresztmetszet σ heat \u003d 1,75 Farkas.
Neutron reakciók ( n,α) az α-részecskék formájában hatékonyan folytassa a neutronokat 0,5 ÷ 10 MEV energiával. Néha a reakciók termikus neutronokon lépnek fel: a trícium termonukleáris eszközökben való reakciója.
Először fejezet. A stabil kernelek tulajdonságai
Már említettük, hogy a mag a nukleáris erőkhöz kapcsolódó protonokból és neutronokból áll. Ha mérjük a mag tömegét atomi tömegegységekben, akkor közel kell lennie a proton tömegéhez, szorozva egy tömegszámú egész számmal. Ha a nucleus töltése tömegszám, akkor ez azt jelenti, hogy a mag tartalmazza a protonokat és a neutronokat. (A rendszermag összetételében lévő neutronok száma általában más
Ezek a kernel tulajdonságai tükröződnek a szimbolikus jelölésben, amelyet később fognak felhasználni
ahol X az elem neve, amelynek atomja a rendszermaghoz tartozik (például a kernel: hélium -, oxigén -, vas - urán
A stabil magok fő jellemzői jellemezhetők: töltés, tömeg, sugár, mechanikus és mágneses pillanatok, izgatott állapotok spektruma, paritás és quadrupole pillanat. A radioaktív (instabil) rendszermagokat az élet idejével, a radioaktív transzformációk típusával, a kibocsátott részecskék energiájával és számos más speciális tulajdonsággal jellemzik, amelyeket az alábbiakban említenek.
Először is, figyelembe vesszük az elemi részecskék tulajdonságait, amelyek közül a rendszermag a következőkből áll: proton és neutron.
§ 1. A proton és a neutron fő jellemzői
Súly. Elektronegységekben: a neutron proton tömegének tömege.
Atomi egységekben: a neutron proton tömegének tömege
Az energiaegységekben a neutron többi proton tömegének tömege
Elektromos töltés. Q - A részecske kölcsönhatásának jellemző paraméter elektromos mező, Electron Töltőegységekben kifejezve, ahol
Minden elemi részecskék hordozzák a villamos energia mennyiségét, egyenlő a 0-nak, vagy a neutron töltés proton töltése nulla.
Spin. A proton és a neutron hátulja egyenlő mindkét részecskével fermion, és betartja a Fermi Dirac statisztikáját, és ezért Pauli elvét.
Mágneses pillanat. Ha helyettesítjük a (10) képletet, meghatározzuk az elektron tömegének mágneses pillanatát, a proton-tömeg elektronsömege helyett
Az értéket nukleáris magnetonnak nevezzük. A proton spin mágneses pillanatának analógiájával feltételezhető, hogy a proton spin mágneses pillanata megegyezik azzal, hogy a proton saját mágneses pillanata több, mint a nukleáris mágneses: a modern adatok szerint
Ezenkívül kiderült, hogy egy üreges részecske - neutron - mágneses pillanattal is rendelkezik, eltérő nulla és egyenlő
A mágneses pillanat jelenléte a neutronban és a proton mágneses pillanatának ilyen nagy értéke ellentmond az e részecskék pontjairól. Számos kísérleti adat utóbbi évekAzt jelzi, hogy mind a proton, mind a neutron komplex inhomogén szerkezete van. A neutron közepén, ugyanakkor pozitív töltés van, és a periférián megegyezik a részecske negatív töltésének térfogatában elosztva. De mivel a mágneses pillanatot nemcsak az áramló áram nagyságrendje, hanem fedezi, akkor az általuk létrehozott mágneses pillanatok nem egyenlőek. Ezért a neutron mágneses pillanat lehet, ami általában semleges.
A nukleonok kölcsönös átalakulása. A neutron tömege több mint 0,14% proton tömeg, vagy 2,5 elektronmasszázs,
A Neutron-bomlások ingyen állapotában Proton, Elektron és Antineutrino: Az átlagos élettartam közel 17 percig.
Proton - stabil részecske. A kernel belsejében azonban neutronba fordulhat; Ebben az esetben a reakció követi a sémát
A bal és jobb oldali részecskék tömegének különbsége a proton által más nukleon-nukleonok által jelentett energiát kompenzálja.
A proton és a neutron ugyanazok a pörgetések, majdnem ugyanazok a tömegek, és egymásba fordulhatnak. A jövőben megmutatják, hogy a részecskék között a nukleáris erők is megegyeznek. Ezért ezek az úgynevezett általános név - nukleon, és azt mondják, hogy a nukleonok lehet két államban: a proton és neutron, azzal jellemezve, hogy a hozzáállás az elektromágneses mezőt.
A neutronok és a protonok kölcsönhatásba lépnek a nem elektromos természetű atomerő létezésének köszönhetően. Eredetével a nukleáris erők kötelesek Mezonok cseréjét. Ha ábrázolják a függőség a potenciális kölcsönhatás energiája a proton és neutron kis energiákat a közöttük levő távolság, akkor kb formájában ábrán mutatjuk be. 5, A, azaz a potenciális gödör formája.
Ábra. 5. A nukleonok közötti távolságra való interakció lehetséges energiájának függése: A - neutronpárok - neutron vagy neutron - proton; B - Egy pár proton - proton
