Ядролық физика туралы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

Ядролық физика - қазіргі физиканың атом ядросы мен элементар бөлшектерді зерттейтін саласы. Ядролық физика - атом өнеркәсібінің ғылыми негізі. Ол шартты түрде төмендегідей салалардан тұрады.
Атом ядросының жалпы қасиеттері мен құрылымы. Ядроның маңызды қасиеттеріне масса, электр заряды, массалық сан, байланыс энергиясы, магниттік және электрлік момент, ядроның эффективтік мөлшері, ядроның энергия деңгейлерінің жүйесі жатады. Ядролық күштердің заңдылығы белгісіз болғандықтан, ядрода өтетін процестерді зерттеу үшін әр түрлі ядролық модельдер пайдаланылады.
Ядролық күштер. Ядролық күштердің қасиеттері жөнінде бағалы деректер энергиясы әр түрлі протондар, нейтрондар мен протондардың шашырауын, сондай-ақ дейтрон мен күрделі ядролардың қасиеттерін зерттеу кезінде алынған.
Ядролардың өздігінен түрленуі - α, β-бөлшектері мен γ-сәулесін шығаратын табиғи және жасанды радиоактивтілік, сондай-ақ ауыр ядролардың өздігінен бөліну. Ядролық физиканың бұл саласының маңызды бөлігі ядролардан шығатын әр түрлі сәулелерді зерттеу болып есептеледі. Ядролық реакциялар - ядролардың бір-бірімен және элементар бөлшектермен әсерлесуі нәтижесінде түрленуі. Ядролық түрленулердің ішінде энергетикалық мақсат үшін баяу және шапшаң нейтрондар арқылы жүретін реакцияларды (мысалы, ауыр ядролардың бөлінуі), сондай-ақ теориялық және практикалық мақсат үшін жеңіл ядролардың арасындағы реакцияларды зерттеудің зор маңызы бар. Реакциялардың соңғы түрі термоядролық реакцияларды жасанды жолмен жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Атомдық нөмірі (Z) 92-ден артық (Z > 92) болатын табиғатта кездеспейтін элементтерді синтездеу үшін көп зарядты иондарды (мысалы, азот және алюминий иондары, т. б. ) зерттеудің ерекше маңызы бар. Элементар бөлшектер. Ядролық физиканың бұл саласында нейтрино, антинейтрино, электрон, позитрон, әр түрлі мезондар, нуклондар, антинуклондар, гиперондар мен антигиперондар тәрізді элементар бөлшектердің қасиеттері, олардың пайда болуы мен бір-біріне түрлену процестері зерттеледі. Сондай-ақ бұл салада жоғары энергия физикасының мәселелерін зерттеудің де маңызы ерекше күшті болады.
Нейтрондық физика - нейтрондардың қасиеттерін, ядролардың нейтрондарды қармауын және шашыратуын, нейтрондардың әр түрлі зат ішінде тежелеу мен диффузиясын, т. б. зерттеуге арналған ядролық физиканың ірі саласының бірі. Ол - ядролық энергетика мен ғарыштық ракета техникасының ғылыми негізі. Сондықтан нейтрондық физикада теориялық, сондай-ақ практикалық маңызы бар мәселелер зерттеледі. Нейтрондық физика қатты дене физикасымен, металлургиямен, т. б. физика салаларымен тығыз байланысты. Ядролық физиканың эксперименттік тәсілінде зарядты бөлшек үдеткіштері, сондай-ақ қуатты нейтрондар шоғын алуға мүмкіндік беретін зерттеу реакторлары маңызды орын алады. Қазіргі кезде элементар бөлшектерді бақылау және тіркеу үшін өте нәзік тәсілдер мен приборлар қолданылады (қ. Иондалу камерасы, Зарядты бөлшек санауыштары, Вильсон камерасы) . Атом ядросының энергия деңгейлерін және одан шығатын сәулелерді зерттейтін ядролық физиканың саласы ядролық спектроскопия деп аталады. Бұл әдістің көмегімен алынған деректер ядроның құрылысы жөніндегі осы кездегі ұғымдардың негізін құрайды.
Ядролық физиканың жетістігі алғашқы кезде соғыс мақсаты үшін қолданылғанымен (1945), кейін ол бейбіт мақсат үшін де пайдаланыла бастады.
Ядролық физиканың жетістігі нәтижесінде халық шаруашылығының бейбіт салалары - ядролық энергетика және ядролық техника пайда болды. Радиоактивтік изотоптар физикада, химияда, металлургияда, биологияда, т. б. ғылым мен техника салаларында тиімді пайдаланып келеді. Ядролық физиканың дамуы нәтижесінде табиғатта кездеспейтін элементтерді (мысалы, нептуний, плутоний, америций, кюрий, берклий, калифорний, эйнштейний, фермий, менделевий, нобелий, лоуренсий, курчатовий, нильсборий, т. б. ) алуға мүмкіндік жасалды. Ядролық физиканың негізінде химияның радиациялық химия және радиохимия деп аталатын жаңа салалары пайда болды. Ядролық физиканың жетістіктері астрофизикада, геологияда, геофизикада, ғарыштық ракета ғылымында және археологияда кеңінен пайдалануда. Ядролық физиканың дамуы біздің табиғат жөніндегі көзқарасымыздың жан-жақты кеңеюіне маңызды ықпал етті.

Ядролық энергетиканың экологиялық проблемалары

Ядролық энергетика қазіргі уақытта ең перспективті деп қарастырылады. Адамзаттың XXI ғасырдағы тұрақты әлеуметтік-экономикалық дамуын қамтамасыз етуде және энергетикалық сұраныстарды қанағаттандыруда ядролық энергетика айтарлықтай үлес қосуға тиіс. Мұны салыстырмалы түрде ядролық отын қорының үлкен және ортаға аяулы түрде беретін әсерімен байланыстырады. АЭС-тің құрылысын салудағы бір артықшылығы - олардың орнын ресурс алынатын орынға тәуелсіз таңдауға болады, себебі отын мөлшері аз болғандықтан тасымалдау көп шығынға әкелмейді. Мөлшері жағынан 0 ₅ 5 кг ядролық отыннан алған энергия 1000 т таскөмірді жаққандағы энергияны беретінін ескерсек те жеткілікті.

АЭС-те энергия алудың негізіне жататын үдеріс, мысалы, атом ядросының ыдырау реакциясы жану реакциясынан әлдеқайда қауіптірек. Сондықтан, өндірістердің даму тарихында өнім мүмкіндігі аз бола отыра, энергия алу барынша қауіпті саналады.

Көптеген елдерде көп жылдық тәжірибе АЭС-ті қолдануда олардың қоршаған ортаға әсері көп болмайтынын көрсетеді. 1998 жылдары АЭС-ті қолдану мерзімі орташа 20 жыл деп есептеген. АЭС-тің сенімділігі, қауіпсіздігі жэне экономикалық тиімділігі тек қана оның жұмыс үдерісінің уақытына ғана емес, сол сияқты оның қоршаған ортаға әсерінің абсолютті минимумға жету мәліметтеріне сүйенеді.

Қалыпты жұмыс істейтін АЭС-тің қоршаған ортаға радио активтік элементтер тасталымы өте аз болады. Қуаты сондай ЖЭС-пен салыстырғанда олардың мөлшері орта есеппен 2-4 есе аз.

1989 жылдың маусымындағы мәлімет бойынша әлемдегі жұмыс істейтін және электр энергиясының 17%-ын беретін 400 энергоблок табиғи радиоактивтілік фондын тек 0, 02%-ға ғана көтерген. Чернобыль апатына дейін сол кездегі Кеңес Одағында тек АЭС-те ғана өндірістік жарақат алу дәрежесі төмен болатын. 30 жыл аралығында болған апаттарда 17 адам ғана өлген, оның өзінде радиация себеп болған жоқ. Ал 1986 жылдан кейін ең басты экологиялық қауіпті АЭС-те болатын апат мүмкіндігімен байланыстыра бастады. Қазіргі АЭС-те бұл қауіп мүмкіншілігі аз, бірақ сонда да оны үзілді-кесілді болмайды деу қиын. Ең ірі апатқа Ресейдің Чернобыль АЭС-нің төртінші блогында болған апатты жатқызуға болады.

Әр түрлі мәліметтер бойынша шығарылып тасталған бөліну өнімдерінің қосындысы реактор құрамындағы заттардың 3, 5%-ынан (63 кг) 28%-ына (50 т) дейін құрады. Салыстыру үшін Хиросимаға тасталған бомба тек 740 г ғана радиоактивтік зат бергенін атап өтуге болады.

Чернобыль АЭС апатының салдары 20 мемлекеттің территориясын қамтыған, радиусы 2 мың км жоғары территория радиореактивті ластануға ұшырады. Бұрынғы Кеңес Одағы шектеуінде 17 млн адам өмір сүретін 11 аймақ күйзеліске ұшырады.

Чернобыль апатынан кейін көптеген мемлекеттерде жұртшылықтың талабы бойынша АЭС құрлысы бағдарламасы уақытша тоқтатылды немесе жабылды, бірақ атомдық энергетиканың дамуы әлі де 32 елде жалғасуда.

Ядролық реакция барысында ядролық отынның тек 0, 5-1, 5%-ы ғана жанады, оның 1000 ГВт қуаты бар. Ядролық реактор 1 жыл жұмыс істегенде 60 т радиоактивтік қалдық бөледі, оның бір бөлігі өңделеді, ал негізгі бөлігі көмуді талап етеді. Көму технологиясы салыстырмалы түрде қиын және қымбат.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.