...ata. Arderea acestor combustibili produce reactii chimice ce rezulta prin schimbarea structurii electronilor in atomi.O parte din energia eliberata sub forma de caldura pastreaza combustibilul ramas suficient de cald pentru a intretine reactia chimica. In timpul celui de al-II-lea razboi mondial, oamenii de stiinta din Germania si America s-au intrecut pentrua face o bomba puternica, utilizand energia din nucleul atomilor.In Chicago o echipa de oameni de stiinta condusa de profesorul italian Enrico Fermi a reusit sa provoace prima reactie nucleara controlata.Era a bombei atomice.Ei au gasit o cale de a fisiona nucleul.In acest proces se distingea o cantitate mica de materie,dar era eliberata o cantitate mare de energie sub forma de caldura.In cazul bombei atomice procesul avea loc foarte rapid,avand ca rezultat o explozie brusca si devastatoare de energie.In centralele nucleare are loc acelasi tip de reactie , dar la o rata mai lenta si controlata cu grija. Energia nucleara poate fi obtinuta in 2 moduri diferite prin fisiunea unui nucleu greu sau prin fuziunea a 2 nuclei usori.Reactiile de fusiune sunt dificil de mentinut pentru ca cei 2 nuclei se resping,dar spre deosebire de reactiile de fisiune,fuziunea nu creeaza produsi radioactivi. Fisiunea nu este provocata prin bombardarea unui combustibil cu neutroni.Un nucleu loveste un altnucleu,determinandu-l sa se scindeze si sa emita mai multi neutroni.Acestea lovesc alte nuclee,provocand alte scindari si eliberarea altor neutroni.Aceasta succesiune se numeste reactie in lant.In cazul unei bombe atomice,reactia in lant i se permite sa continue necontrolata.Din aceasta cauza energia eliberata in timpul procesului de fisiune se acumuleaza si provoaca o explozie violenta.La un reactor nuclear,exista bare metalice de reglare care absorb o parte din nuleu,incetinand reactia si rata la care se elibereaza energia. Numai cateva elemente pot fi utilizate drept combustibil nuclear deoarece,pentru a intra intr-o reactie de fisiune in lant,atomii trbuie sa aibe nuclee relativ mari si instabile.Asemenea elemente se numesc materiale fisionabile.Unul dintr cele mai larg folosite la centrale nucleare este 235U care are 92 protoni,143 neutroni in nucleul sau.Cand un nucleu de 235U este lovit de un neutron,el devine instabil si se scindeaza,eliberand energie si alti neutroni.Acestia scindeaza alt nucleu de Uraniu.Fisiunea nucleara a unei mase de uraniu produce o energie de peste doua milioane de ori mai mare decat cea obisnuita prin arderea unei mase de carbune de aceeasi greutate. Pentru ca o reactie in lant sa nu inceteze si sa se produca in continuare,trebuie sa existe o cantitate suficient de mare de combustibil.Numai daca masa lui depaseste o anumita valoare numita masa critica,reactia in lant se va autointretine.De exemplupentru 235U masa critica este de aproximativ 50 kg. In bombele atomice se folosesc explozivi obisnuiti pentru a presa laolalta 2 bucati de material fisionabil,fiecare sub masa critica.Rezulta o masa totala mai mare decat masa critica,astfel incat se produce o reactie in lant si provoaca o explozie nucleara. Reactorul nuclear a lui Enrico Fermi era format dintr-o masa de grafit si bare de combustibil de Uraniu s-a adaugat grafit si uraniu pana cand cantitatea de Uraniu a fost suficienta pentru a intretine o reactie in lant . Grafitul avea rolul demoderator sa incetineasca neutronii pentru a-I face mai eficienti in provocarea fisiunii.Asemenea neutroni se numesc neutroni termici deoarece,cand sunt incetinii,ei au aproximativ aceeasi energie ca si energia termica a atomilor si moleculelor din jur. Primele reactoare nucleare utilizate pe scara larga au fost construite in 1944 la Hansford,ashington,pentru producerea de armament nuclear.Combustibilul folosit este Uraniul metalic natural,iar moderatorul grafitul.i astazi majoritatea reactoarelor nucleare moderne sunt reactoare cu neutroni termici pentru ca ele utilizeaza un moderator pentru a incetini neutronii rapizi.Cele 3 moderatoare utilizate in reactoarele moderne cu neutroni termici sunt grafitul,care consta di carbon pur,apa grea care contine izotopul stabi de hidrogen numit deuteriu in locul hidrogenului obisnuit si apa usoara sau obisnuita. Intru-n reactor nuclear caldura generata in combustibil prin fisiune este indepartata printr-un agent racitor lich...
Download