Назар аударыңдар!
αжәнеβыдырау–ядро
лардыңбасқаядролармен
өзараәрекеттеспей,
өздігіненбасқаядроларға
айналуы.
T
2
T
N
N
0
3
T
4
T t
0
2
N
0
4
N
0
8
N
0
222-сурет.
дырамағанядро-
ларсаныныңуақытқа
тәуелділігі
2-тапсырма
дырағанбөлшектердің
саны4жартылайыдырау
периодынатеңуақытөткенде
қаншаесегекемиді?
АРМАН
-
ПВ
баспасы
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17
мая
2019
года
№
217
226
Радиоактивтіыдыраузаңыстатистикалықсипатқаие.
л имиялықэлементядроларыныңбасымбөлігіүшінорындалады.
ЕСЕП ШЫ ҒА РУ ҮЛ ГІ ЛЕ РІ
3сағатішіндерадиоактивтіядроларыныңсаны32есеазайғанхимиялық
элементтіңжартылайыдыраупериодынанықтаңдар.
Берілгені:
N
N
0
32
=
t 3сағ
ешуі:
Радиоактивтіыдыраузаңынжазамыз:
N
N
t
T
=
⋅
−
0
2
;
N
N
t
T
0
2
=
.
–
32ні2
5
депжазып,алынғантеңдеугеқоямыз:
2
2
5
=
t
T
.
Көрсеткішфункциялардыңнегізібірдей,демек,көрсеткіштертең:
t
T
=
5
.
Сонда:
T
t
=
5
;
T
ñàã
ñàã
ìèí
=
=
=
3
5
0 6
36
,
.
Жауабы:
=36мин.
Ба қы лау сұ рақ та ры
1. Яд ро лық реак ция де ге ні міз не?
2. Яд ро ның ра диоак тив ті ыды ра уы ке зін де қан дай заң дар орын да ла ды?
2. Жар ты лай ыды рау пе ри оды деп не ні ай та ды?
Жат ты ғу
38
1.
5
11
Â
бордыαбөлшектерменатқылаукезінденейтрондарбөлінуімен
қатаржүретінядролықреакцияныжазыңдар.
Жауабы қандай?
а диоак ти ті сәу ле ле ну за ңы неліктен яд ро лардың аз мөлшері үшін орын далмайды?
ғ
ғ
АРМАН
-
ПВ
баспасы
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17
мая
2019
года
№
217
227
2. Резерфордий элементі
94
242
Pu
плутонийді
10
22
Ne
неон ядроларымен
сәулелендірунәтижесіндеалынған.Нәтижесіндетағытөртнейтрон
түзілетінібелгіліболса,реакциятеңдеуінжазыңдар.
3. Таскөмір кенінің көміртегі14 радиоактивті ядроларының саны
8есегеазайғанкездегіжасынанықтаңдар.
4. Мынаядролықреакциялардыңқалыпкеткенбөлшектерін(элемент
ядроларын)жазыңдар:
7
14
2
4
8
17
N
He
O
+
→
+
?
3
7
1
2
0
1
Li
H
n
+
→ +
?
Жат ты ғу
38
1.
5
10
Â
бор изотопын нейтрондармен атқылағанда түзілген ядродан
αбөлшектербөлінеді.Ядролықреакцияныжазыңдар.
2. Егер уран235 радиоактивті элементтерінің жартылай ыдырау
периоды4,5млрджылдықұраса,олардыңсаны9млрджылдансоң
қаншаесеазаяды
3. Берілгенядролықреакциялардыңқалыпкеткенбөлшектерін(эле
ментядроларын)жазыңдар:
4
9
1
2
5
10
Be
H
B
+
→
+
?
3
7
1
1
2
4
Li
H
He
+
→ +
?
Шы ғар ма шы лық тап сыр ма
Тақырыптардың біріне хабарлама дайындаңдар:
1. Археологиядағы радиоактивті ыдырау заңы.
2. Біздің планетамыздағы радиациялық қауіпті аймақтар.
АРМАН
-
ПВ
баспасы
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17
мая
2019
года
№
217
228
§ 39. Ау ыр яд ро лар дың бө лі нуі.
Тіз бек ті яд ро лық реак ция. Яд ро лық реак тор
I Ау ыр яд ро лар дың бө лінуі.
Ау ыр яд ро лар дың бө ліну ме ха низ мі
Менделеев кестесінің соңғы торларында
орналасқан ядролардың меншікті байланыс
энергиясыпериодтықжүйеніңортасындаорна
ласқан ядролардың байланыс энергиясына
қарағандашамамен1МэВқаазболады.Демек,
ауыр ядролардың бөлінуі энергетикалық тұр
ғыдантиімдіболады.200нуклоннантұратынбір
ядробөлінуікезіндешамамен200МэВэнергия
бөлугеқабілетті.Осындайзаттың1грамындағы
ядролар бөлінуі нәтижесінде 3 тонна көмірмен
бірдейэнергиябөледі.
1938жылынемісғалымдарыОттоГанжәне
Фриц Штрассман
92
235
U
уран ядросын нейтрон
дарменатқылап,оныңбөлінуреакциясынжүр
гізді. Бұл жұмыстың нәтижелері 1939 жылы
қаңтарда жарияланды. Осы жылы дат ғалымы
Нильс Бор 1936 жылы өзі ұсынған
ядроның
тамшы моделін
ядроны бөліну механизмін
түсіндіруүшінқолданды.
Тамшы моделіне
сәйкес ядро зарядталған
сұйық тамшы тәріздес болады. Қысқа әсерлі
ядролықкүштерсұйықмолекулаларыарасын
даәсеретушікүштергеұқсас.
92
235
U
уранядро
сынейтрондыжұтадыда,қозғанкүйгетүсіп,
созылмалы пішін алады. Мұндағы кулондық
тебілукүштеріядролықкүштерденмықтырақ
болады.Ядроекібөліккебөлінедіде,кулондық
күштердіңәсеріненжарықшақтарүлкенжыл
дамдықпенжанжаққаұшады
(223-сурет)
.
Ауыр ядроның бөлінуі нәтижесінде екі
жарықшақ пайда болып, жаңадан түзілген
ядроныңқұрамынакірмейтін2–3«артық»ней
троншығарылады:
92
235
0
1
56
144
36
89
0
1
3
U
n
Ba
Kr
n
+
→
+
+
немесе
92
235
0
1
57
147
35
87
0
1
2
U
n
La
Br
n
+
→
+
+
.
Кү ті ле тін нә ти же
Осы параграфты игергенде:
• тіз бек ті яд ро лық реак
ия лардың жү ру шарт
та рын си пат тау ды
• яд ро лық реак тор дың
жұмыс істеу прин и пін
си пат тау ды үй ре не
сің дер.
Жауабы қандай?
1. Неліктен АЭ салу
а зақстан үшін өзек ті
мәселе?
2. Ау ыр яд ро лар дың
бөлінуінің энергетика
лық тұрғыдан тиімділігі
неде?
1-тапсырма
1гуранныңбөлінуінәти
жесінде3тоннакөмірден
алынатындайэнергия
бөлінетініндәлелдеңдер.
2 3 5
U
Баяунейтрон
Жылдамнейтрондар
Жарықшақ
Жарықшақ
223-сурет.
Ауырядроның
бөлінуме анизмі
Жауабы қандай?
ран23 ден плу то ний ді
алу қа жет ті лі гінің ту ын
да у себебі неде?
АРМАН
-
ПВ
баспасы
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17
мая
2019
года
№
217
229
Ядролық реакциялар нәтижесінде массалық санның және зарядтың сақталу
заңдарыорындалады.
II Тіз бек ті яд ро лық реак ция
Уран ядросының бөлінуі нәтижесінде босап шыққан нейтрондар көрші
ядролардыңбөлінуінтудыруымүмкін.Бөлінетінядролардыңсаныартып,тас
қынтәріздітізбектіреакцияжүзегеасады
(22 -сурет)
.
Тіз бек ті ядролық реак ция
– жаңа ядроларға бөлінетін нейтрондар
туындайтын ауыр ядролардың бөліну реакциясы.
Табиғаттакездесетінэлементтердіңішіндебаяунейтрондарментізбектіядро
лықреакцияныңжүруіүшінтек
92
235
U
жарамдыболыптабылады.
92
238
U
ядроларынбөлуүшінэнергиялары1МэВжылдамнейтрондарқажет,
олардыңжылдамдығы10
7
м/сқажетеді.Энергиясы0,1эВбаяунейтрондар
ядроныңбөлінуінтудырмайды,өздеріядроғажұтылады.Баяунейтрондардың
жылдамдығымолекулалардыңжылулыққозғалысыныңжылдамдығынажа
қын, 2000–3000 м/с шамасында болады. Уранның бөлінуі нәтижесінде ша
мамен60%жылдамнейтрондаржәне40%баяунейтрондарбөлінеді.
2 3 5
U
2 3 9
U
2 3 9
N p
2 3 9
P u
2 3 8
U
235
U
Баяунейтрон
Жарықшақ
Жарықшақ
Жарықшақ
Жарықшақ
Жылдамнейтрондар
Жылдамнейтрондар
Баяулатқыш
Баяулатқыш
Баяунейтрондар
224-сурет.
ранныңбөлінуініңтізбектіреак иясы
2-тапсырма
224суреткеқарап,
уран238денплутон
алатынядролықкөбейткіш
реактордыңәрекетін
түсіндіріңдер.
Бұл қызық!
АқтаудағыҚРның аң
ғыстауатомдықэнерго
комбинатыныңбазасында
2010жылғадейін25жыл
көлеміндеБ 350жылдам
нейтрондарнегізіндегі
атомдықреакторжұмыс
істеді.
Назар аударыңдар!
Еуропаелдеріндеэлектр
энергиясынегізіненАЭС
тардаалынады.
АРМАН
-
ПВ
баспасы
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17
мая
2019
года
№
217
230
III Кө бею коэф фи циен ті. Сын дық мас са
Тізбекті реакцияның өтуі нейтрондардың
көбеюкоэффициентінетәуелді.
Нейтрондардың көбе коэ и иенті деп
қандайдабір буындағы нейтрондарсанының
алдыңғы буындағы нейтрондарсанынақаты-
насынайтады.
Алдыңғы «буындағы» нейтрондар ядроға
жұтылады,алжаңа«буындағылар»бөліпшыға
рылады.Егер
1
болса,ондатізбектіреакция
жүрмейді, егер
1
болса, онда реакция
жарылыстәріздіболады,
1
болғандареакция
белгіліжылдамдықпенжүреді,оны
басқарылатынреак ия
депатайды.
Тізбектіреакцияныңжүруіүшінорындалатынтағыдабіршарт–бөлінетін
заттыңқажеттімөлшердеболуы.Затазмөлшердеболса,нейтрондарядромен
соқтығыспай,қоршағанортағатаралады.
өлінетінзаттыңтізбектіядролықреак ияжүруімүмкінеңазмассасынсын-
дықмассадепатайды.
Егеруран235шартәріздеспішіндеболса,оныңсындықмассасышамамен
50 кг болады. Сындық массаның мәнін баяулатқыштар мен нейтрондарды
шағылдырғыштардыпайдалануарқылыазайтуғаболады.
IV Яд ро лық реак тор дың әре кет ету прин ци пі
Ядролық реакторда энергия бөле жүретін бас
қарылатын тізбекті ядролық реакциялар жүзеге
асырылады.Алғашқыядролықреактор1942жылы
АҚШта
Энрико Фермидің жетекшілігімен құрас
тырылғанболатын,кейінірек1946жылыИгорьВа
сильевич Курчатовтың басқаруымен Кеңес Одағы
ғалымдарыядролықреактордыіскеқосты.
Реактордыңнегізгіэлементтері:ядролықжанар
май, нейтрондарды баяулатқыш, энергия шығаруға қажет жылутасымалдағыш,
реакцияныңжылдамдығынреттейтінқұрылғы.Ядролықреактордыңсыртынра
диоактивтісәулеленудішығармайтынқорғанысқабатыменқаптайды
(22 -сурет)
.
Құрылыстарыәртүрліреакторлардаядролықжанармайретінде
92
235
U
,
92
238
U
,
94
239
Pu
қолданылады.Плутонийді
92
238
U
дыбаяунейтрондарменатқылауарқы
лыалады.Олядролықреактордыңөзіндетүзіледі.
94
239
Pu
менжүретінтізбек
тіреакциябаяунейтрондардыңәсеріненболады.Нейтрондардыбаяулатқыш
ретіндесуды,графиттіқолданады.Алжылутасымалдағышқызметінсунеме
сесұйықнатрийатқарады.Реактордыңбелсендіаймағындажүретінядролық
реакцияның энергиясы турбогенераторға жіберіледі. Реактор кадмий
Жауабы қандай?
1. Не ге та за күй дегі
92
238
U
яд ро лық отын ре тін де
қол да ны л май ды?
2. ө бе коэф фи иен ті
1ден кем бол ған да
неліктен тіз бек ті
реак ия тоқ тай ды?
3. Баяу латқыштар пен
ша ғыл ды рғыштар не ге
яд ро лық жа нар майдың
сын дық мас са сын азай
ту ға мүм кін дік бе ре ді?
3-тапсырма
дролықреактордыңнегізгі
бөліктерінжәнеолардың
атқаратынқызметінжазың
дар.Реактордыңәрбөлігі
үшінәртүрліматериалтаң
далусебебінтүсіндіріңдер.
АРМАН
-
ПВ
баспасы
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17
мая
2019
года
№
217
231
өзектерінің көмегімен басқарылады. Кадмий
нейтрондардыжұтуарқылыкөбеюкоэффициен
тінреттепотырады.Кадмийөзекшелерінтолы
ғымен реакторға салатын болса, ядролық реак
циятоқтайды.
Герметикалық
қаптама
Реттеуші
өзектер
Бу
Бу
Помпа
Помпа
Помпа
Жылысу
t
3
28
o
С
Салқын
су
Өзен,көлнемесемұхит
Бугенераторы
Генератор
Конденсатор
Турбина
Ток
t
1
187
o
С
t
2
60
o
С
t
4
15
o
С
Реактор
ядросы
(баяулатқыш)
Уранизотоп
тарының
байытылған
қоспасынан
жасалған
өзектер
225-сурет.
Атомстансысысұлбасы
V Атом электр стан сы ла ры
Атомэлектрстансыларында(АЭС)ядролықреакцияэнергиясыэлектрэнергия
сынаайналады.Реакторданшыққанжылуэнергиясытурбогенераторғажіберіліп,
сол жерде жылу энергиясы электр энергиясына айналады
(22 -сурет)
. Алғашқы
атомэлектрстансысы1954жылыКеңесОдағында,Обнинскқаласындатұрғызылды.
Атомэлектрстансыларыныңартықшылығы:оларатмосферадағыоттектіпай
даланбайды,қоршағанортаныкүлменластамайды.Алзияны:кезкелгенапатай
мақтыңрадиациялықзалалдануынаалыпкелуімүмкін.АЭСқолданудағынегізгі
өзектімәселелер–ядролыққалдықтардыкөмужәне20жылжұмысістеп,мерзімі
өткенатомэлектрстансыларынбөлшектеу.
4-тапсырма
225суретбойыншаА С
тыңжұмысістеупринципін
түсіндіріңдер. еліктен
ядролықреактормен
тікелейқатынасжасайтын
турбинағасуберілмейді?
Бұл қызық!
аңғыстау облысын 2030 жылға дейін энергиямен қамтамасыз ету үшін қуаты шамамен
900
т жаңа ірі энергия көзін енгізу қажет. Жаңа типтегі Б Р300 энергоблоктары
баратомреакторынтұрғызуүшін2006жылы«Бәйтерек»Қазақстан–Ресейбірлескен
кәсіпорны»акционерлікқоғамықұрылды. Б Р300жобасысынақтанөткізілгенжәнеРесей
суастыатомқайықтарындақолданылатынреакторлардыңнегізіндежасалған.Олеңжоғарғы
қауіпсіздікдеңгейінеие. Б Р300А Сжұмысынтиімдіәріқауіпсізетеді.
А Стіңқалыптыжұмысжасауынақауіптөндіретінкезкелгенжағдайдастансыныңқауіп
сіздікжүйесііскеқосылады.Реакторөздігіненөшіп,жұмысынтоқтатады.
АРМАН
-
ПВ
баспасы
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17
мая
2019
года
№
217
232
Ба қы лау сұ рақ та ры
1. Ау ыр яд ро лар дың бө ліну ме ха низ мі қан дай?
2. Тіз бек ті реак ция де ге ні міз не?
3. Кө бею коэф фи циен ті деп не ні ай та ды?
4. Кө бею коэф фи циен ті нің қан дай мә нін де тіз бек ті реак ция бас қа ры ла тын бо ла ды?
5. Сын дық мас са де ге ні міз не?
6. Яд ро лық реак тор дың не гіз гі эле ме нт те рін атаң дар.
7. АЭС-тің жұмыс істеу прин ци пі қан дай?
Жат ты ғу
39
1. Баяунейтрондармен
92
238
U
дыатқылаунәтижесіндеқандайэлемент
пайдаболады Реакцияныжазыңдар.
2. 1тапсырмадаалынғанэлементтіңекіβыдырауынәтижесіндеқан
дайэлементпайдаболды
Жат ты ғу
39
1. Неліктентабиғижағдайлардатізбектіядролықреакцияжүрмейді
2. Уранядросыныңбөлінуінәтижесіндетүзілетінбелгісізхимиялық
элементтікөрсетіңдер:
92
235
0
1
58
140
0
1
2
U
n
Ñå
n
+
→ +
+
?
.
Шы ғар ма шы лық тап сыр ма
Тақырыптардың біріне хабарлама дайындаңдар:
1. Атом энер ге ти касы са ла сы ның да муы.
2. АЭС-те гі апат сал да ры.
3. Яд ро лардың бө лінуін зерт теу ге ат са лыс қан фи зик-ға лым дар.
АРМАН
-
ПВ
баспасы
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17
мая
2019
года
№
217
233
Достарыңызбен бөлісу: |