Номер 2, страница 208 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

2. В каких целях в реакторах с тепловыми нейтронами используют замедлители нейтронов?

2. В реакторах на тепловых нейтронах цепная реакция деления ядер топлива, чаще всего урана-235 ($^{235}U$), поддерживается нейтронами с очень низкой кинетической энергией. Такие нейтроны называют тепловыми, их энергия сопоставима с энергией теплового движения атомов окружающей среды (около 0,025 эВ).

Проблема заключается в том, что в результате акта деления ядра урана испускаются так называемые быстрые нейтроны, обладающие очень большой энергией (в среднем около 2 МэВ). Вероятность того, что такой быстрый нейтрон вызовет деление другого ядра $^{235}U$, крайне мала. Чтобы цепная реакция стала самоподдерживающейся, необходимо эффективно замедлить эти быстрые нейтроны до тепловых скоростей.

Именно для этой цели в активную зону реактора помещают специальное вещество — замедлитель нейтронов. Его задача — уменьшить кинетическую энергию быстрых нейтронов. Замедление происходит в процессе многократных упругих столкновений нейтронов с ядрами атомов замедлителя. При каждом таком столкновении нейтрон теряет часть своей энергии, передавая её ядру. Наиболее эффективными замедлителями являются вещества, состоящие из лёгких элементов (например, водорода, дейтерия, углерода), так как при столкновении частиц с близкими массами передается наибольшая доля энергии. При этом важно, чтобы замедлитель слабо поглощал нейтроны, иначе их не хватит для поддержания реакции. Типичными замедлителями служат обычная вода, тяжёлая вода и графит.

Ответ: Замедлители нейтронов используются для того, чтобы снизить энергию быстрых нейтронов, рождающихся в реакциях деления, до тепловых значений. Это делается потому, что тепловые нейтроны с гораздо большей вероятностью вызывают деление ядер урана-235, что необходимо для поддержания эффективной самоподдерживающейся цепной реакции в реакторе.