Номер 9, страница 183 - гдз по физике 9 класс учебник Изергин

Глава V. Физика атома и атомного ядра. Проверим свои знания по теме главы V - номер 9, страница 183.

Условие.

9. Для протекания цепной ядерной реакции необходимо, чтобы

1) кусок урана-235 находился под большим давлением

2) масса куска урана-235 была не менее критической

3) была надёжная железобетонная защитная оболочка

4) присутствовал теплоноситель (вода, жидкий натрий и др.)

Решение.

Решение

Цепная ядерная реакция — это самоподдерживающийся процесс деления тяжелых атомных ядер, в ходе которого нейтроны, образовавшиеся при делении одного ядра, вызывают деление других ядер. Для того чтобы такая реакция стала возможной, необходимо выполнение определенного условия, связанного с балансом образующихся и теряющихся нейтронов (коэффициент размножения нейтронов должен быть не меньше единицы). Проанализируем предложенные варианты.

1) кусок урана-235 находился под большим давлением
Это условие не является обязательным. Высокое давление увеличивает плотность вещества, что, в свою очередь, уменьшает расстояние между ядрами и снижает вероятность того, что нейтрон покинет активную зону, не вызвав деления. Это позволяет уменьшить критическую массу, что используется, например, в ядерном оружии. Однако цепная реакция может протекать и при нормальном атмосферном давлении, если масса делящегося вещества достаточна.

2) масса куска урана-235 была не менее критической
Это ключевое и фундаментальное условие для протекания цепной ядерной реакции. Критическая масса — это наименьшая масса делящегося вещества, при которой цепная реакция становится самоподдерживающейся. Если масса меньше критической (подкритическая), то большинство нейтронов покидает вещество, не вызвав новых делений, и реакция затухает. Если масса равна или больше критической (критическая или надкритическая), то в среднем хотя бы один нейтрон от каждого акта деления вызывает последующее деление, и реакция продолжается.

3) была надёжная железобетонная защитная оболочка
Защитная оболочка является элементом радиационной безопасности на атомных электростанциях и других ядерных установках. Она предназначена для сдерживания ионизирующего излучения и радиоактивных продуктов деления внутри реактора, но её наличие или отсутствие никак не влияет на физическую возможность протекания самой цепной реакции.

4) присутствовал теплоноситель (вода, жидкий натрий и др.)
Теплоноситель необходим в ядерных реакторах для отвода огромного количества тепла, выделяющегося в ходе реакции, и для его дальнейшего преобразования в энергию. В некоторых типах реакторов (например, водо-водяных) вода также служит замедлителем нейтронов, помогая поддерживать реакцию. Однако для самого факта возникновения цепной реакции (особенно неуправляемой) наличие теплоносителя не требуется.

Из анализа всех вариантов следует, что единственным необходимым условием для протекания цепной ядерной реакции является достижение критической массы.

Ответ: 2