Номер 6, страница 246 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 9. Физика атома и атомного ядра. Параграф 49. Ядерный реактор. Вопросы - номер 6, страница 246.

Условие.

6. Используя рис. 234, назовите основные части ядерного реактора. Расскажите об их назначении.

Рис. 234

Решение.

Ядерное горючее и замедлитель: Это центральная часть реактора, называемая активной зоной. Ядерное горючее (обычно это обогащенный уран, например, изотоп урана-235 $U^{235}$) является веществом, в котором происходит управляемая цепная реакция деления атомных ядер. В результате этой реакции выделяется огромное количество тепловой энергии. Замедлитель (например, вода или графит) необходим для замедления быстрых нейтронов, испускаемых при делении ядер. Медленные, или "тепловые", нейтроны с гораздо большей вероятностью вызывают деление следующих ядер, что необходимо для поддержания цепной реакции. Ответ: Ядерное горючее служит источником энергии за счет реакции деления, а замедлитель снижает скорость нейтронов для поддержания этой реакции.

Отражатель: Это слой материала, который окружает активную зону реактора. Его основная задача — отражать нейтроны, вылетающие из активной зоны, и возвращать их обратно. Это позволяет уменьшить утечку нейтронов, более экономно расходовать ядерное топливо (снизить его необходимое количество для начала реакции) и сделать цепную реакцию более стабильной и управляемой. Ответ: Отражатель предназначен для возвращения нейтронов обратно в активную зону, что повышает эффективность использования топлива и стабильность реакции.

Регулирующие стержни: Это стержни, изготовленные из материалов, которые очень хорошо поглощают нейтроны (например, из бора или кадмия). Стержни можно вводить в активную зону или выводить из нее. Когда стержни введены в активную зону, они поглощают часть нейтронов, и интенсивность цепной реакции снижается. Когда стержни выводятся, поглощается меньше нейтронов, и реакция ускоряется. Таким образом осуществляется управление мощностью реактора. В случае аварийной ситуации стержни полностью вводятся в активную зону для быстрой остановки реакции. Ответ: Регулирующие стержни управляют мощностью реактора и обеспечивают его безопасную остановку путем поглощения нейтронов.

Теплоноситель: Это жидкое или газообразное вещество (в большинстве реакторов — вода), которое непрерывно прокачивается через активную зону. Его назначение — отводить тепло, выделяющееся в ядерном топливе в результате реакции деления. Нагретый теплоноситель поступает в парогенератор, где передает тепло воде второго контура, превращая ее в пар. Этот пар затем вращает турбину электрогенератора. Ответ: Теплоноситель отводит тепловую энергию от активной зоны реактора для ее дальнейшего преобразования в электрическую энергию.

Защита от радиации: Работающий реактор является мощным источником проникающего ионизирующего излучения (нейтронов, гамма-квантов), которое опасно для всего живого. Для защиты персонала станции и окружающей среды реактор помещают в герметичный стальной корпус и окружают многослойным биологическим щитом, который обычно состоит из толстых слоев бетона со специальными добавками. Ответ: Защита от радиации — это барьер из поглощающих материалов, который предотвращает выход ионизирующего излучения за пределы реакторной установки и обеспечивает безопасность.