Ядерная энергия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Ядерная энергия — это энергия, содержащаяся в атомных ядрах и выделяемая при ядерных реакциях (ранее использовался термин Атомная энергия).

Содержание 1 Энергия связи 2 Высвобождение ядерной энергии 3 Применение ядерной энергии 4 Литература 5 См. также 6 Ссылки 6.1 Международные соглашения

[править] Энергия связи

Энергия, которая требуется, чтобы разделить ядро на отдельные нуклоны, называется энергией связи. Энергия связи, приходящаяся на один нуклон, неодинакова для разных химических элементов и даже изотопов одного и того же химического элемента. Удельная энергия связи нуклона в ядре колеблется в среднем в пределах от 1 МэВ у лёгких ядер (дейтерий) до 8,6 МэВ у ядер среднего веса (А≈100). У тяжёлых ядер (А≈200) удельная энергия связи нуклона меньше, чем у ядер среднего веса, приблизительно на 1 МэВ, так что их превращение в ядра среднего веса (деление на 2 части) сопровождается выделением энергии в количестве около 1 МэВ на нуклон, или около 200 МэВ на ядро. Превращение лёгких ядер в более тяжёлые даёт ещё больший энергетический выигрыш в расчёте на нуклон. Так, например, реакция соединения дейтерия и трития

₁D²+₁T³→₂He⁴+₀n¹

сопровождается выделением энергии 17,6 МэВ, т.е. 3,5 МэВ на нуклон^[1].

[править] Высвобождение ядерной энергии

Известны экзотермические ядерные реакции, высвобождающие ядерную энергию.

Обычно для получения ядерной энергии используют цепную ядерную реакцию деления ядер урана-235 или плутония. Ядра делятся при попадании в них нейтрона, при этом получаются новые нейтроны и осколки деления. Нейтроны деления и осколки деления обладают большой кинетической энергией. В результате столкновений осколков с другими атомами эта кинетическая энергия быстро преобразуется в тепло.

Другим способом высвобождения ядерной энергии является термоядерный синтез. При этом два ядра лёгких элементов соединяются в одно тяжёлое. Такие процессы происходят на Солнце.

Многие типы атомных ядер являются неустойчивыми. С течением времени часть таких ядер самопроизвольно превращаются в другие ядра, высвобождая энергию. Такое явление называют радиоактивным распадом.

[править] Применение ядерной энергии

Энергия деления ядер урана или плутония применяется в атомных бомбах, ядерных ракетах, ядерных снарядах и минах. На атомных электрических станциях ядерная энергия используется для получения электроэнергии и для отопления. Ядерные силовые установки решили проблему судов с неограниченным районом плавания - атомных ледоколов, атомных подводных лодок, атомных авианосцев. В условиях дефицита энергетических ресурсов ядерная энергетика считается наиболее перспективной в ближайшие десятилетия.

Энергия термоядерного синтеза применяется в водородной бомбе.

Энергия, выделяемая при радиоактивном распаде, используется в долгоживущих источниках тепла и бетагальванических элементах. Автоматические межпланетные станции типа «Пионер» и «Вояджер» используют радиоизотопные термоэлектрические генераторы. Изотопный источник тепла использовал советский Луноход-1.

[править] Литература

1. ↑ Краткая энциклопедия "Атомная энергия", Государственное научное издательство "Большая Советская Энциклопедия", 1956 г.

[править] См. также

• Ядерная энергетика
• Атомная бомба
• Термоядерный синтез
• Радиоактивность

[править] Ссылки

[править] Международные соглашения

• Декларация о предотвращении ядерной катастрофы (1981)
• Конвенция об оперативном оповещении о ядерной аварии (Вена, 1986)
• Конвенция о ядерной безопасности (Вена, 1994)
• Конвенция о физической защите ядерного материала (Вена, 1979)
• Венская конвенция о гражданской ответственности за ядерный ущерб
• Объединённая конвенция о безопасности обращения с отработавшим топливом и безопасности обращения с радиоактивными отходами

Это незавершённая статья по физике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.