بحث عن التفاعلات النووية

[™ManDO]

بحث عن التفاعلات النووية

بحث عن التفاعلات النووية

التفاعلات النووية
هي التفاعلات التي تتم عند قذف نوى ذرات العناصر بجسيمات خاصة تعرف بالقذائف النووية
أهميتها: التفاعلات النووية هي الوسيلة لتحرير الطاقة المخزنة في النواة
الحصول على عناصر مشعة
الحصول على قذائف نووية

أنواع التفاعلات النووية
يمكن تقسيم التفاعلات النووية إلى قسمين
أولاً: حسب نوع القذيفة:
ـ تفاعلات البروتون المعجل
ـ تفاعلات الديترون المعجل
ـ تفاعلات دقيقة ألفا
ـ تفاعلات النيوترون
ـ تفاعلات الفوتونات
ـ تفاعلات الأيونات الثقيل
ثانياً: حسب نوع التحول الناتج:
تفاعل الأسر
وفيه تؤسر القذيفة بواسطة نواة الهدف وتخرج طاقة القذيفة بصورة فوتونات جاما
تفاعل الجسيم جسيم
وفيه تقذف نواة الهدف بقذيفة فيتبخر منها أحد الجسيمات مثل بروتون أو نيوترون أو دقيقة ألفا
تفاعل انشطاري
وفيه تنشطر نواة ثقيلة إلى نواتين متقاربتين في الكتلة ويحدث نقص فيالكتلة يتحول إلى طاقة كبيرة وخروج بعض النيوترونات مثل تفاعل انشطار يوبواسطة نيوترونات بطيئة.
تفاعل اندماجي
وفيه تندمج نواتين خفيفتين في نواة واحدة ويحدث نقص في الكتلة يتحول إلىطاقة طبقاً لقانون آينتشين، ومثال ذلك اندماج نظائر الهيدروجين وتكوينالهيليوم.
تفاعل تفتت
ويحدث عند استعمال قذائف ذات طاقة عالية جداً، وفيه تنقسم النواة المركبة إلى عدة نوى صغيرة مختلفة عن بعضها في الكتلة.
ملاحظات
النيوترون أحسن القذائف النووية لأحداث التفاعل النووي
لأنه جسيم متعادل لا يعاني تنافراً مع النواة فيصل إليها بسهولة ويحدث التفاعل بأقل الطاقات
الديترون أكفأ قذيفة نووية موجبة لإتمام التفاعل النووي
لأن الديترون يتكون من بروتون ونيوترون يرتبطان برباط ضعيف. فعند قذفالديترون على نواة الهدف يمكن أن ينفصل البروتون عن النيوترون ويرتدبالتنافر بينما يصل النيوترون إلى النواة ويحدث التفاعل النووي
التفاعلات النووية كيف تحدث التفاعلات النووية تعريف التفاعلات النووية اضرارالتفاعلات النووية مضار التفاعلات النووية اخطار التفاعلات النووية

النترونات الحرة
هي نترونات غير مربوطة بنواة الذرة

منابع النترونات الحرة : توجد حرة فقط في الاشعاع الكوني و من خلالالانشطار النووي أما النترونات الحرة الأخرى فتنشإ اصطناعيا نتيجةالتفاعلات النووية

منابع النترونات

المنبع المكون من البيريليوم و الاشعاع α

Ra-226 →α + Rn-222

α + Be-9 → [ C-12] * → C-12 + n

استعملت هذه المنابع في المفاعلات النووية قديما لذا سميت بالمنابع الابتدائية و بسبب المدى الصغير للاشعاع α توجب استعمال مزيج منالبيريليوم و الراديوم بشكل متجانس
المنبع انتيموان -بيريليوم
اذا اجتمع انتيموان مع بيريليوم -9 فان الفوتونات الناجمةعن *[ Te-128] تصدر نترونات لدى تفاعلها مع Be-9 والنواة المتبقية Be-9 تتفكك فورا الىجسيمين α اللذان يحرران نترونات إضافية بواسطة (α , n) مع Be-9:
γ + Be-9 → [ Be-9] * → Be-8 + n
Be-8 → 2α ,α + Be-9 → [ C-13] * → n +c-12
هذه المنابع تستخدم في المفاعلات الحالية ان Sb-124 غير موجود في الطبيعةوينتج من خلال شغل المفاعل وبسبب امكانية ولوج اشعة γ فتستعمل اسطوانة منالانتيموان منزلقة داخل اخرى من البيريليوم
تخضع النترونات الحرة لثلاثة مقادير ذات أهمية في المفاعل النووي
1-عدد النترونات : و يتمثل لحظيا في نظام محدد (المفاعل مثلا ) و هو رقم عديم الأبعاد
2-الكثافة النترونية : هي عدد النترونات الموجودة في واحدة الحجم لنظام ماوهي تقاس عادة بعدد النترونات للسنتيمر المكعب
n▫ = n / v
n ▫ الكثافة النترونية [ cm-3 ]
n عدد النترونات
v حجم النظام المفاعل مثلا [ cm3 ]
3- كثافة التدفق النتروني : بما إن النترونات الحرة هي غير ساكنة وإنما تتحرك بسرعة عالية نسبيا فاننا نصف عددها بمفهوم كثا\فة التدفقالنتروني و هو يقاس بعدد عدد النترونات للسنتيمر المربع و الثانية
وهي عبارة عن عدد النترونات التي تلج خلال ثانية من كرة مقطعها يساوي واحدسنتيمتر مربع و هي تعتمد على الكثافة النترونية و على سرعة النترونات v:
Φ = n▫ × v
الرجوع إلى الأعلى
التبعثر المرن وغير المرن للنترونات :
التبعثر النتروني : يحدث عندما تمتص النواة الهدف النترون و نجم عن ذلك نواة وسيطية أصدرت بدورها نترونا
الامتصاص النتروني : إذا لم تصدر النواة الوسيطية نترونا وإ نما جسيما آخر............
التبعثر المرن ( n , n ):
n + pNa → [ p N a+1] * → pNa + n
أي يمتص النترون من قبل النواة الهدف مصادفة و تعطي النواة الوسيطيةطاقنها التحريضية بإصدار نترون آخرتتوزع طاقة النترون الداخل على النواةالمتبقية والنترون الناتج ، لدى تصادم مرن مع نواة خفيفة يحمل اليها هذاوسطيا" كثير من الطاقة ، وبالعكس لدى تصادم مرن مع نواة ثقيلة يحمل اليهاهذا وسيطيا"قليل من الطاقة

ويحصل التبعثر المرن لدى النترونات ذات الطاقة الأقل (بحدود الالكترون فولط

واحتمال التبعثر التفاعل من أجل جميع النوى عالي وله ذات القيمة ، وان النترونات المكتبحة والحرارية تحدث في المفاعل تبعثرات مرنة .

وهناك أيضا" تبعثر مرن لدى النوى ينحرف فيها مسار النترون عند اصطدامه دون تشكل نواة وسيطة ويسمى هذا بالتبعثر الكموني .

التبعثر غير المرن ( n , n γ):

n + pNa → [ p N a+1] * → pNa + n + γ


جزء من الطاقة الحركية للنترون يوظف لتحريض النواة المتبقية والضياعالطاقي للنترون يجب أن يطابق على الأقل مستوي التحريض الاول للنواةالمتبقية ويطهر هذا التفاعل لدى النترونات السريعة فقط (me .v) التي تتجاوزطاقة العتبة المسارية لمستوي تحريض النواة المتبقية ،النواة المتبقية تعودلحالتها الأساسية من خلال (γ ) وتكتبح النترونات السريعة من خلال التبعثرغير المرن

الأسر النتروني ( n ,γ):

n + pNa → [ p N a+1] * → pNa + γ

يؤسر النترون من قبل النواة مصادفة و تتحرض بذلك النواة الوسيطية و تعطي طاقة تحريضها على شكل اشعاعات غاما



التفاعل (n ,p)والتفاعل (n, α):
التفاعل (n ,p):

n + pNa → [ p N a+1] * → p-1Na + p


يمتص النترون من قبل النواة مصادفة و تتحرض بذلك النواة الوسيطية و تعطي طاقة تحريضها من خلال انبعاث بروتون واحد

اما النواة المتبقية فانها تنتمي لعنصر اخر عدد بروتوناته اقل ويمكن ان يكون مستقرا او غير مستقرا

التفاعل (n ,α):

n + pNa → [ p N a+1] * → p-4Na -3 + α

يمتص النترون من قبل النواة مصادفة و تتحرض بذلك النواة الوسيطية و تعطيطاقة تحريضها من خلال انبعاث α و التفاعل هذا يظهر على العموم لدى النوىالخفيفة وهو بمثابة منافس للتفاعل (n ,γ) .

الانشطار النووي (n ,f):

n + pNa → [ p N a+1] * → p-sNa-d + sNd

تتمتص النوترونات من قبل النواة مصادفة فتتحرض النواة الوسيطية لتنقسملحظيا الى جزئين يسميان شظايا الانشطار تحتويان فائضا عاليا منالنيوترونات تتحرر لدى كل انشطار طاقة كبيرة تقدر ب200 mev وتتحول الىحرارة في مفاعل نووي يظهر(n ,f) لدى بعض النوى الثقيلة جدا (n ,γ)

للمزيد من مواضيعي

 

[LORD]

ايه ده يا بنى شغل رائع والله