Referat despre energetica nucleară

Energia electrică se produce la scară industrială în instalaţii numite centrale electrice. În funcţie de tipul de energie transformată în energie electrică, cele mai importante pot fi:
 termocentrale – în care se transformă energie termică, rezultată prin arderea
combustibililor;
 hidrocentrale – în care se transformă energia potenţială a apei;
 nuclearo-electrice – în care se transformă energia rezultată din reacţiile
nucleare.
Energia necesară în aceste centrale se obţine în urma reacţiilor nucleare.
Reacţii nucleare – sunt transformările suferite de nucleele atomilor unor substanţe,când sunt bombardate cu particule ,  şi neutroni.
a) dacă energia de reacţie Q  0, avem reacţii endoenergetice, care se petrec numai cu absorbţia unei părţi din energia cinetică a particulelor incidente.
b) dacă energia de reacţie Q  0, avem reacţii exoenergetice , în care se eliberează energie nucleară sub formă de energie cinetică, se mai numesc şi reacţii exoterme, deoarece se eliberează energie şi sub formă de căldură.
Într-o reacţie nucleară numărul de nucleoni care intră în reacţie, este egal cu numărul de nucleoni rezultaţi din reacţie.
Exemple: bombardarea nucleului de azot cu o particulă :
147N + 42  178O + 11H unde 11H  11p, deci rezultă un izotop al oxigenului şi un proton, iar reacţia se numeşte transmutaţie nucleară.
73Li + 11p  2 42 + Q unde Q  836.109J; 94Be + 42  126C + 10n, 10n este un neutron care se transmută.
Fisiunea nucleară
În 1934 Enrico Fermi a studiat reacţii pe nuclee grele, la bombardarea acestora cu neutroni, observând că la bombardarea uraniului apar mulţi produşi derivaţi emiţători - radioactivi. În experienţele lor Joliot Curie şi Savitch, stimulaţi de Fermi au găsit printre produşii derivaţi un element - activ, pe care l-au luat drept un izotop al radiului.
Otto Hahn şi Strassman au încercat să identifice acest izotop , găsind spre surprinderea lor că activitatea - trebuie să aparţină unui nizotop de bariu şi nu se lăsa identificat ca radiu. În publicaţia lor (ianuarie 1939) Hahn şi Strassman trăgeau de aici concluzia , că la bombardarea cu neutroni lenţi nucleul de uraniu se scinda în două fragmente, aproximativ egale ca mărime, eliberându-se în acest proces căldură şi neutroni.
Fisiunea – este scindarea unui nucleu greu în două nuclee medii.
Explicaţia se poate face cu ajutorul modelului picătură al nucleului – un neutron lent (termic) captat de un nucleu greu, comunică nucleonilor acestuia energia lui de legătură şi energia lui cinetică (vezi figura) şi ca urmare creşte agitaţia termică a nucleonilor, nucleul începe să vibreze, se alungeşte învingând forţele de tensiune superficială, până când forţele de respingere electrostatică dintre nucleoni , îl rup în două părţi.
Energia din starea de excitare a nucleului care este supus fisiunii se numeşte energie critică; de exemplu 23592U are Wc = 6,5MeV; 23892U are Wc = 7MeV. Sunt mai uşor fisionabile nucleele cu un număr de masă impar (23592U, 239Pu) cu neutroni lenţi şi 23892U cu neutroni rapizi.
Fisiunea nucleară eliberează o însemnată cantitate de energie, care se poate calcula prin diferenţa de masă, fiind de aproximativ 200MeV; deci 1kg 23592U produce prin fisiune 8.1013J, energie care este echivalentă cu arderea a 2500tone de huilă. Neutronii rezultaţi în urma proceselor de fisiune nucleară, dispun de o energie cinetică mare, ei putând îndeplini rolul de particule proiectil, dacă întâlnesc în drumul lor alte nuclee fisionabile.

Downloadat de 93 ori