Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
42
2.JĄDROATOMOWE
Dlawyjaśnieniazasady,najakiejopierasiędziałaniereaktora,należyzwrócićuwagę,
żeuran-235ulegarozszczepieniuzarównopodwpływemneutronówtermicznych,jak
ineutronówprędkich.Zachowaniesięuranu-238jestbardziejskomplikowane.Ulega
onrozszczepieniutylkopodwpływemneutronówprędkich,oenergiiprzekraczającej
1MeV.Neutronyomniejszejenergiimogąbyćnatomiastpochłanianeprzezjądra238
92U,
przyczympochłanianiejestnajsilniejsze,gdyenergianeutronówwynosi7eV.
Wuranienaturalnymrozszczepienie235
92Uwskutekzderzeniajądranaprzykładzneu-
tronemwyzwolonympodwpływempromieniowaniakosmicznegonieprowadzidoreak-
cjiłańcuchowej.Wyzwolonewprocesierozszczepienianeutronymusiałybytrafićznów
najądra235
92U,ajądertychjestbardzomało,gdyżwpreparacieuranunaturalnego
znajdująsięgłównieatomy238
92U.Atomytewprzeważającejczęścibędąpochłaniać
neutrony.Abyzmniejszyćpochłanianieneutronówprzezjądrauranu-238iprzynajmniej
wpewnymstopniuumożliwićreakcjęłańcuchową,należyenergięneutronówzmniej-
szyćnawetznacznieponiżej7eV.Wtymceluprętyuranowewreaktorzeotaczasię
materiałem,którywykazujezdolnośćspowolnianianeutronówprędkichwydzielanych
wprocesierozszczepieniauranu-235.Takimimoderatoramisąprzedewszystkimgrafit
iciężkawoda.Dziękiużyciumoderatorówuzyskujesięwreaktorzestężeniepowolnych
neutronówwystarczającedokontynuowaniareakcjiłańcuchowej.Niekiedynawetmoże
zaistniećniebezpieczeństwonadmiernegowzrostutegostężeniaiwydzielaniaprzezre-
aktorzbytdużychilościenergii.Zachodziwówczaskoniecznośćzmniejszeniastężenia
neutronówprzezwprowadzeniedoreaktoraprętówzsubstancjiwykazującychszczegól-
niedużązdolnośćpochłanianianeutronów(kadmu,stopówboru,węglikaboru).
Mimoużyciamoderatorówpewnaliczbaneutronówjestzawszepochłanianaprzez
uran-238.Zachodziwtedyreakcja
238
92U+1
0n=239
92U
Powstającyizotopuranu239
92Uulegaszybkodwukolejnymprzemianomβ1prowa-
dzącymdoizotopuplutonu239
94Pu(T1/2=24360lat),którynastępnieprzechodziw235
92U:
239
92U
1111→239
2375min
β1
93Np
1111→239
27355dni
β1
94Pu
1111→235
24360lat
u
92U
Pluton-239jest,podobniedouranu-235,materiałemłatworozszczepialnym,reakcja
pobocznawychwytywanianeutronówprzezuran-238prowadziwięcdopowstaniano-
wegonpaliwaatomowego”.Opróczuranu235
92Uiplutonu239
94Pudużeznaczeniepraktyczne
matakżeizotopuranu233
92U.Tenizotopodługimokresiepółtrwania(1,59·105lat)po-
wstajenaskuteknaświetlanianeutronamitoru232
90Thwreaktorachjądrowych.Pierwszym
produktemjestwówczasizotoptoru233
90Th
232
90Th+1
0n=233
90Th
któryuleganastępniedwukolejnymsamorzutnymprzemianomβ1prowadzącymdo
utworzeniauranu233
92U:
233
90Th
1111→233
2273min
β1
91Pa
1111→233
2770dni
β1
92U
