Навигация
Главная
 
Главная arrow БЖД arrow Гражданская оборона и гражданская защита - Стеблюк МИ
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая

25 Очаг ядерного поражения Влияние на людей и объекты

251 Элементы ядерной физики

Атом является наименьшей частицей химического элемента Каждый химический элемент состоит из атомов Атомы отличаются друг от друга массами и размерами Атом имеет сложное строение В центре него находится ядро ро, вокруг ядра вращаются электроны Ядра атомов, в свою очередь, состоят из протонов и нейтронов Число протонов характеризует химические свойства элемента и является его атомным номером, а суммарное число протонов и нейтронов в ядре составляет массовое число элементов Элементы, имеющие различные массовые числа при одном и том же атомном номере, называют изотопамиотопами.

Между протонами, входящих в состав ядра, действуют епекрични силы отталкивания Но, кроме того, между всеми элементарными ядерными частицами (протонами и нейтронами) действуют ядерные силы сцепления, которые обум предопределяет устойчивые ядра Менее устойчивые ядра химических элементов при определенных условиях, могут превращаться в более устойчивые ядра других химических элементаів.

Энергия, освобождается при ядерных превращениях, называется атомной, а точнее, внутриядерных

Известны три пути освобождения атомной энергии: радиоактивный распад ядер, деление тяжелых ядер и сочетание легких ядер атомов в более тяжелые

радиоактивного распада называется процесс самопроизвольного превращения неустойчивых ядер атомов в более устойчивые

В 1896 г французский физик Беккерель заметил, что соединения урана имеют свойство излучать какие-то невидимые лучи, вызывающие почернение фотопластинок, свечение некоторых веществ, ионизации по овитря.

Через два года ИГер и Мария (Склодовская) Кюри из урановых руд выделили неизвестный до этого химический элемент, который излучал подобные лучи, а действовали они значительно сильнее Этому элементу было дано наз зову"радуйся\", что означает"лучистый"С тех пор свойство веществ излучать лучи подобно радуюсь стали называть радиоактивностью, а сами вещества радиоактивнымечовини радіоактивними.

Радиоактивный распад ядер сопровождается выделением внутренней энергии радиоактивным излучением, то есть выпуском в окружающую среду альфа-, бета-и гамма-лучей

Альфа-лучи - это поток положительно заряженных частиц, которые представляют собой ядра атомов гелия Из ядра, испытывающего радиоактивного распада, эти частицы выбрасываются со скоростью, которая достигает 20 тыс. км / с В по овитри альфа-частицы проходят путь в несколько сантиметрерів.

Бета-лучи - это поток отрицательно заряженных частиц - электронов, испускаемых ядрами атомов Бета-частицы выбрасываются из ядра радиоактивного атома с разными скоростями При этом скорость некоторых х электронов достигает скорости света В воздухе они проходят путь в несколько метрерів.

Гамма-лучи9 подобно рентгеновских лучей, представляют собой коротковолновое электромагнитное излучение и распространяются со скоростью света В воздухе гамма-лучи распространяются на сотни метров

Характерным свойством естественной радиоактивности является интенсивность, с которой происходит распад ядра Каждому радиоактивному изотопу свойственна определенная скорость распада Единицей измерения скорости радио и активного распада является, так называемый период полураспада, то есть время, в течение которого половина атомов любого количества радиоактивного вещества распадается Способа, с помощью которого можно было бы останови ты, замедлить или прекратить этот процесс, еще не найдено Никакие температурные условия, ни давление не влияют на протекание радиоактивностиості.

Радиоактивный распад - это внутриядерные преобразования, ведущие к изменению числа протонов в ядре

Длина пробега альфа-частиц в воздухе не превышает нескольких сантиметров, в жидких и твердых телах гораздо больше Часы например, в металлах менее 0,01 мм Одежда человека поглощает альфа-частицы полные истю, даже листок бумаги задерживает йїх.

Несмотря на незначительную проникающую способность альфа-частиц, этот вид излучения очень опасен для живого организма, поскольку, попадая в организм через органы дыхания или с пищей или водой, ура ажае тканей.

При бета-распаде поток бета-частиц, проходя через среду, в котором находится источник излучения, взаимодействует с атомами веществ среды В результате этого взаимодействия, как и при прохождением УНИ альфа-частиц, происходит ионизация атомев.

Бета-частицы обладают значительно большей проникающей способностью, чем альфа-частицы, но они могут быть задержаны подошвой обуви, оконным стеклом и и металлическими пластинами толщиной несколько миллиметров в В живых тканях максимальный пробег бета-частиц не превышает 1,5 см Основная часть радиоактивных продуктов, образующихся при ядерном взрыве, также бета-активнымми.

Гамма-лучи - это кванты энергии, излучаемые ядрами атомов Этот вид излучения обладает наибольшей проникающей способностью, а ионизирующая способность гамма-лучей в сотни раз меньше, чем в бета-част тинок В воздухе на пути в 1 см образуется лишь несколько пар ионов Проникающая способность гамма-лучей значительно больше, чем бета-и альфа-лучей В воздухе гамма-лучи могут пройти несколько сотен ме тритрів.

Природный радиоактивный распад происходит постепенно, поэтому количество атомной энергии, выделяемой за единицу времени, сравнительно малая

Общая доза радиации, которую получает человек за год от естественного радиационного фона, составляет около 100 мбэр

Основным способом получения большого количества внутриядерной энергии является способ, основанный на использовании явлений, сопровождающих процесс деления ядер атомов тяжелых элементов Оказывается, что при воз иви нейтронов на ядра атомов урана или плутония, происходит ядерная реакция, в течение которой ядра этих атомов делятся на части, которые представляют собой радиоактивные ядра новых, более легких чем уран, а томев.

Цепная реакция деления ядер тяжелых атомов, которая проходит с регулируемой скоростью, положенная в основу получения внутриядерной энергии на атомных электростанциях

Третий путь получения ядерной энергии основан на использовании реакции соединения (синтеза) легких ядер в более тяжелые

Термоядерные реакции положены в основу водородного оружия, зарядом которой является тяжелый и сверхтяжелый водород (дейтерий и тритий) Условием, при котором может произойти термоядерная реакция, является ядерная реакция (атомного взрыва ху), взрыв ее сопровождается очень высокой температурой Мощность ядерных боеприпасов принято характеризовать количеством энергии, которая выделяется при взрыве Эту энергию измеряют величиной тротила ного эквивалентнту.

Тротиловый эквивалент - это такая масса тротилового заряда, энергия при взрыве которого равна энергии взрыва данного ядерного заряда Тротиловый эквивалент измеряют в тоннах и кратных единицах - килотоннах х (1 кт равен 1 тыс. т) и мегатоннах (1 Мт равен 1 млн т) Например, если ядерный заряд имеет тротиловый эквивалент (мощность) 20 кт - это означает, что при взрыве такого заряда освободится энергия равной энергии при взрыве 20 тыс. т тротилаотилу.

По характеру реакции получения энергии ядерное оружие делится на ядерное, термоядерное и комбинированную

В ядерных боеприпасах применяется реакция деления ядер тяжелых элементов - урана-235, плутония-239, урана-233, которые легко делятся при захвате нейтронов любой энергии, но особенно интенсивно т тепловым.

Наименьшее количество ядерного топлива, в которой может проходить цепная ядерная реакция, называется критической массой

Критическая масса зависит от природы вещества, которая расщепляется (уран, плутоний или смеси), от его плотности и степени чистоты, потому что примесь захватывает нейтроны Критическая масса зависит также от мат материала, который ее окружает Например, оболочка природного урана при окружении вещества, расщепляется, является очень хорошим рефлектором, отражая назад нейтроны, выходящие из вещества При этом масса, при которой становится возможной цепная реакция, может быть уменьшена в 2-3 раза Так, критическая масса для плутония в металлической фазе составляет около 11 кг, а при хорошем рефлекторе она может быть уменьшена до 5 к5 кг.

В термоядерном оружии применяются ядерные реакции, которые происходят одна за другой: деление ядер урана-235 или плутония-239 и соединения ядер более легких элементов в ядра атомов более тяжелых Для осуществлено ения реакции синтеза как термоядерное топливо применяют изотопы водорода: тяжелый водород - дейтерий, над тяжелый - тритий и соединения дейтерия и лития - дейтерит литийю.

Высокая температура, необходимая для поддержания реакции синтеза ядер дейтерия и трития образуется за счет реакции деления урана-235 или плутония-239 Таким образом, обычный ядерный заряд является запалом у термоядерном боеприпасе В связи с этим говорят, что термоядерный заряд основывается на принципе"деление - синтезсинтез".

В комбинированных боеприпасах применяют три ядерных реакции, которые проходят одна за другой: деление ядер урана-235 или плутония-239, соединения атомов легких элементов деление ядер урана-238, то есть действие заряд ду основана на принципе"деление - синтез - делениеення".

При взрыве ядерного заряда температура повышается до 10 млн градусов, а при термоядерном она доходит до нескольких десятков миллионов градусов

Подземные ядерные взрывы характеризуются образованием сейсмических волн, разрушением подземных сооружений

Огромное количество энергии, выделяющейся при воздушном ядерном взрыве, распределяется между поражающими факторами да На образование ядерной воздушной волны расходуется примерно 50% всей освободите енои энергии ядерного взрыва Около 35% энергии взрыва выделяется в виде светового излучения 10% - на радиоактивное излучение продуктов деления (радиоактивное загрязнение) и 5% на Проне икаючу радиацию и электромагнитный импульсовльс.

Ядерные и термоядерные взрывы имеют комбинированную поражающее действие Это означает, что все поражающие факторы взрыва действуют почти одновременно на различные объекты

При высотном взрыва сильно действует световое излучение на органы зрения, особенно ночью Особенностью наземного и подземного ядерных взрывов является высокая разрушительная способность в зоне, прилегающей к центру выб буху, и сильное, радиоактивное загрязнение местностиі.

 
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая
 
Дисциплины
Банковское дело
БЖД
Бухучет и Аудит
География
Документоведение
Экология
Экономика
Этика и Эстетика
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Естествознание
Психология
Религиоведение
Риторика
РПС
Социология
Статистика
Страховое дело
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы