ГЛАВА 37. ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ. ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ. ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

т.е. при делении одного килограмма урана выделяется такая же энергия, как при взрыве 20 кт тротила.

Ядерная энергетика. Несколько позже в СССР начала развиваться ядерная энергетика. На атомных электростанциях для получения энергии используется та же цепная реакция деления урана, что и при взрыве атомной бомбы. Однако количество делящихся ядер не растет, а поддерживается на стабильном уровне. Деление урана происходит в ядерном реакторе. Чтобы процесс высвобождения энергии не происходил взрывным образом (что привело бы к разрушению реактора), в реакторах реализуются механизмы контроля над количеством нейтронов. Для этого используются поглотители нейтронов (которые конструктивно выполнены в виде стержней, вставляемых в реактор). Эти стержни делаются из борированной стали или кадмия, поскольку бор и кадмий хорошо поглощают нейтроны. Первая промышленная атомная электростанция (АЭС) мощностью 5 МВт была запущенна 27 июня 1957 г. в Обнинске. Она стала базой для развития атомной энергетики в СССР. В последующем были запущены реакторы на 1000 и более мегаватт.

Пример 37.2. Для реактора мощностью P = 3200 МВт с КПД η = 31 % (реактор БМК чернобыльского типа) найти массу топлива, потребляемую в сутки. Энергия, выделяемая при распаде одного ядра составляет E_U = 3,2·10⁻¹¹ Дж.

Решение. За сутки в реакторе выделяется энергия E = Pt, где t = 24 · 60 · 60 с – время суток (в секундах). Для обеспечения этого количества энергии должно поделиться такое количество ядер урана, что

Массу этого количества урана находим, используя понятие моля