- •1.Механізм бета-розпаду.
- •2. Прискорювачі електронів.
- •2.Прискорювачі протонів. Зустрічні пучки
- •1.Механізм гамма-випромінювання.
- •2.Резонанси.
- •1.Ядерні реакції. Їх класифікації.
- •Протон-протонний цикл у зорях
- •Ядерні реакції розпаду
- •2.Взаємоперетворення частинок. Закони збереження.
- •1.Ділення атомних ядер. Ланцюгові реакції.
- •2.Незбереження парності в слабких взаємодіях
- •1.Ядерні реактори, їх характеристики.
- •1.Основні характеристики ядерних реакторів, що працюють на атомних станціях України
- •1.Атомні електростанції. Екологічні проблеми використання ядерної енергії.
1.Основні характеристики ядерних реакторів, що працюють на атомних станціях України
В Україні розташовані 5 АЕС:
Чорнобильська атомна електростанція (ЧАЕС) — у м. Чорнобиль (Київська обл.); на ній у квітні 1986 року сталась одна з найбільших в історії людства техногенна катастрофа (Чорнобильська аварія), внаслідок чого тривали і тривають досі значні трудоємні і капіталоємні аварійні роботи, заходи з реабілітації постраждалих територій (т.зв. Чорнобильська зона) і населення, яке на них проживало і проживає. Аварія на ЧАЕС спонукала людство переглянути райдужні перспективи зростання частки «мирного атому» у загальному видобутку електроенергії в світі; у більшості АЕС світу були прийняті додаткові заходи і системи захисту і безпеки, а в самій Україні до 22 жовтня 1993 року діяв мораторій на будівництво нових АЕС[4]. Понад 20 років ЧАЕС лишалась діючою АЕС, а її закриття стало однією з вимог до України з боку ЄС, а також передумовою для вступу України до ВТО. 21 липня 2007 року президент України Віктор Ющенко підписав указ про закриття ЧАЕС[5], яка, проте, і надалі функціонує (лише в черговому режимі).
Південно-українська атомна електростанція — у м. Южноукраїнськ (Миколаївська обл.; 3 атомних енергоблоки.
Хмельницька атомна електростанція — у м. Нетішин на Хмельниччині; 2 атомних енергоблоки.
Запорізька атомна електростанція — у м. Енергодар (Запорізька область); найбільша в Україні (і в Європі); 6 атомних енергоблоків.
Рівненська атомна електростанція — у м. Кузнецовськ 4 атомних енергоблоки.
На працюючих українських АЕС встановлено 15 енергоблоків потужністю 13888 Мвт, які виробляють прибл. 40~50% від загального обсягу електроенергії в Україні.
Постійними є повідомлення ЗМІ про позаштатні ситуації на українських (і не тільки) АЕС, включно з аварійними відключеннями окремих енергоблоків, так що всі енергоблоки разом в Україні майже ніколи не працюють[6][7][8]. Тим не менше АЕС лишається надійним джерелом електроенергії, і в Україні будуються ще декілька нових енергоблоків.
Фірми, зайняті в атомному машинобудуванні, не очікують значного збільшення припливу замовлень на встаткування для нових атомних електростанцій (АЕС) - принаймні в найближчі 10 років.
У цілому залежність енергетики ряду країн миру від атомних електростанцій досить значна. Так, в 1995 р. частка АЕС у загальному виробленні електроенергії склало (в %): у Литві - 76,4, Франції - 75,3, Бельгії - 55,8, Швеції - 51,1, Словаччини - 49,1, Болгарії.- 45,6, Угорщини - 43,7, Словенії, Швейцарії, Республіці Корея, Іспанії - у середньому 34,0, Японії - 30,7, ФРН - 29,3, Великобританії - 25,8, США - 22,0, Росії - 11,4. Собівартість електроенергії АЕС на 20% нижче, ніж на ТЕС, що працюють на куті, і в 2,5 рази нижче, ніж працюючих на мазуті, а питомі капітальні вкладення вдвічі вище (у США близько 1000 дол. на 1 кВт). До кінця XX в., по деяких розрахунках, частка електроенергії, вироблюваної на атомних електростанціях, складе 15%, а до 2020-2030 р. - 30%, що зажадає значного збільшення видобутку урану.
Потреби в урані, відповідно до розрахунків, до 2000 р. досягнуть 135 тис. т, а на весь період до 2000 р. знадобиться 1,8 млн. т урану. Запаси урану розділяються на дві категорії залежно від ціни на 1 кг концентрату U3O8 - до 66 дол. і від 66 до 110 дол. Для порівняння відзначимо, що середня ціна, що споживачі сплачували в 1977 р., за даними довгострокових контрактів, становила 38-45 дол. за 1 кг, а максимальна ціна наприкінці 1977 р. доходила до 95 дол. Загальні запаси урану в розвинених країнах Заходу й країнах, що розвиваються, перевищують 4 млн. т; достовірні запаси першої категорії - 1650 тис. і другий - 540 тис. т; передбачувані запаси першої категорії - 1510 тис., а другий - 590 тис. т. Найбільшими запасами володіють США, Канада, ПАР, Австралія, Франція.
2.Електромагні́тна
взаємоді́я
— найбільш досліджена з чотирьох
фундаментальних
фізичних взаємодій. Поширюється у
формі електромагнітного
поля, що складається з векторних
безмасових квантів
— фотонів.
Завдяки нульовій масі фотонів взаємодія
є далекодіючою;
прикладом електромагнітної взаємодії
на великій відстані є прийом випромінювання
галактик
і квазарів
на відстанях у мільярди світлових
років. В електромагнітній взаємодії
беруть участь кварки
і лептони,
що мають електричний
заряд.Електромагнітною взаємодією
зумовлено більшість явищ у світі, який
оточує людину. Електромагнітна взаємодія
відповідає за притягання електронів
до ядер
атомів, а тому відповідає за формування
атомів
та молекул
і за їхні властивості. Проявом
електромагнітної взаємодії є також
світло
- потік фотонів.Електромагнітна
взаємодія друга за інтенсивністю з
фундаментальних взаємодій і слабша
лише від сильної
взаємодії, яка, однак має короткий
радіус дії. Вона набагато сильніша за
слабку
взаємодію та гравітацію.
Особливістю електромагнітної взаємодії
проте є те, що електричні
заряди бувають двох знаків, а тому
можуть як притягатися, у випадку
різнойменних зарядів, так і відштовхуватися,
у випадку однойменних зарядів. Цим
електромагнітна взаємодія суттєво
відрізняється від гравітаційної, яка
завжди має характер притягання. Завдяки
існуванню двох типів зарядів більшість
тіл у навколишньому світі електрично
нейтральні, в той час як великі маси
створюють великі сили тяжіння, незважаючи
на слабкість гравітаційної взаємодії.На
сучасному етапі розвитку фізики існує
теорія електро-слабкої
взаємодії, яка об'єднує ці два типи
взаємодії в єдине поле.Фото́н
(грец.
Φωτόνιο)— квант
електромагнітного
поля, елементарна
частинка, що є носієм електромагнітної
взаємодії.Характеристики=Фотони не
мають електричного
заряду іх маса
нульова. Їхні основні характеристики:
енергія,
зв'язана з частотою за допомогою формули
і
спін
рівний одиниці. Фотон є істинно-нейтральною
частинкою, що означає, що його античастинка
є тим самим фотоном.Імпульс
фотона визначають за формулою
Фотони
видимого
світла мають енергії
в діапазоні від 1,7 до 3 еВ;
вони появляються при переходах атомів
і молекул
із збуджених станів в стани з меншою
енергією. Гамма-фотони
появляються в результаті аналогічних
процесів, що відбуваються в середині
атомних
ядер. При гальмуванні електронів
високих енергій можуть бути отримані
фотони дуже великих енергій — до
1000 МеВ,
що майже в 2 000 разів перевищує власну
енергію нерухомого електрона.
Фотони високих енергій можуть перетворитися
в пару заряджених частинок —
електрон й позитрон.
При цьому енергія фотона, що зникає,
повинна бути більшою за суму власних
енергій частинок, що з'явилися.
Білет № 20
