Главная > Наука > Что такое цепная реакция

Что такое цепная реакция

При обстреле урана нейтронами происходит расщепление (деление) его ядра. При этом образуются ядра более легких элементов, а также выделяются 2—3 свободных нейтрона. Эти нейтроны, в свою очередь, при определенных условиях могут развалить еще несколько ядер. Это приводит К появлению еще большего количества нейтронов, которые разваливают еще больше ядер... В общем, при благоприятных условиях эта реакция протекает лавинообразно и носит название цепной. Эта реакция и была, в конце концов, использована для создания атомной бомбы.
Физики уяснили себе, что если взять достаточно большое количество урана-235, то при критической массе, которая равна примерно 50 кг, в веществе начнется самопроизвольная цепная реакция. И если ее не остановить, она через несколько секунд приведет к взрыву чудовищной силы. Ведь деление каждого ядра сопровождается выделением энергии, которая примерно в 300 млн раз больше той, что затрачена на расщепление!

Может ли цепная реакция быть управляемой?
Управляемая цепная реакция положена в основу работы атомного реактора. Первый в истории реактор начали строить в США в начале 1942 г. под руководством известного физика Э. Ферми в помещении теннисного корта под западными трибунами Чикагского стадиона. Управлять цепной реакцией исследователи предполагали с помощью стержней, изготовленных из таких веществ, как бор и кадмий, которые сильно поглощают нейтроны. Кроме того, для замедления скорости разлетающихся нейтронов были использованы графитовые кирпичи, из которых физики возвели колоны высотой 3 м и шириной 1,2 м. Между ними были установлены прямоугольные блоки с окисью урана. На всю конструкцию пошло около 46 т окиси урана и 385 т графита. 2 декабря 1942 г. Ферми приказал выдвинуть все контрольные стержни, и эксперимент начался. Нейтронные счетчики стали щелкать все громче и громче — это говорило о том, что в реакторе идет цепная реакция. Когда она стала грозить взрывом, Ферми дал знак, и опущенные стержни прекратили процесс. Так впервые человек освободил энергию атомного ядра и доказал, что может контролировать ее по своей воле. В 1943 г. в городке Ок-Ридж в долине реки Теннеси был пущен промышленный реактор, вырабатывавший плутоний. Здесь же за короткий срок был построен первый в истории завод по производству обогащенного урана. Из этого урана спустя полтора года была создана первая американская атомная бомба.

Постоянная ссылка на страницу: http://pochemy.net/?n=601