37. Energia nuclear. Reactors Flashcards
- Energia nuclear. Principi de conservació massa-energia. Fisió i fusió nuclear. La seva utilització. Situació actual. Problemàtica dels residus nuclears.
- Introducció (? sí o no?)
- Energia Nuclear. Conservació massa-energia
- Lleis de conservació
- Conservació massa-energia
- Nucli compost
- Secció eficaç
- Fissió nuclear
- Descobriment fissió nuclear (opcional??)
- Energia Activació
- Fragments emesos
- Neutrons emesos
- Secció eficaç
- Energia alliberada (possibilitat posar-la amb fragments?)
- Reacció en cadena. Factor k
- Fusió nuclear
- Procés de fusió
- 2 Energia alliberada
- Fusió al sol (posar-la al punt 4.1.?)
- Utilització energia nuclear
- Reactors de fissió
- Reactors experimentals de fusió
- Armes nuclears
- Situació actual
- Problemàtica dels residus nuclears
Energia Nuclear. Principi de conservació massa-energia. Fissió i fusió nuclear. La seva utilització. Situació actual. Problemàtica dels residus nuclears.
- Introducció (bla, bla, bla como será el tema)
- Energia Nuclear. Principi conservació energia
(introducció punt)
- Ens centrarem en les de baixa energia
- x + X –> y + Y
on x: p, n, deuterons, particules alfa - Molts tipus reaccions: dispersió elàstica, inelàstica, transferència, directa (entre pocs nucleons), unió momentània
2. 1. Lleis conservació (a una altra targeta)
Energia Nuclear. Principi de conservació massa-energia. Fissió i fusió nuclear. La seva utilització. Situació actual. Problemàtica dels residus nuclears.
- Energia Nuclear. Principi conservació energia
- Lleis conservació
Es conserva, q, p, L, paritat,
també nombre de nucleons i no considerarem interaccions entre quarks
Energia esmentar): energia- massa— següent punt
Energia Nuclear. Principi de conservació massa-energia. Fissió i fusió nuclear. La seva utilització. Situació actual. Problemàtica dels residus nuclears.
- Energia Nuclear. Principi conservació energia
- Conservació massa energia
- Explicació defecte de massa, E = mc^2
- Gràfic d’Energia per nucleó amb A
- Equació conservació i Q equació
(Posar imatge)
(següent nucli compost)
Energia Nuclear. Principi de conservació massa-energia. Fissió i fusió nuclear. La seva utilització. Situació actual. Problemàtica dels residus nuclears.
- Energia Nuclear. Principi conservació energia
- Nucli compost
Baixa energia
x + X –> nucli compost –> y +Y
nucli compost, vida molt curta
Es forment productes en la mateixa proporció, el nucli compost “oblida” o “no sap” d’on ve.
(següent secció eficaç)
Energia Nuclear. Principi de conservació massa-energia. Fissió i fusió nuclear. La seva utilització. Situació actual. Problemàtica dels residus nuclears.
- Energia Nuclear. Principi conservació energia
- Secció eficaç
Probabilitat de que es produeixi certa reacció nuclear, és una àrea proporcional a la probabilitat.
sigma = Num reaccions per segon/Num projectil per segon * (àrea per nucli)
Unitats 1b = 10^-28 m^2
Cada procés te la seva secció eficaç… elàstica, inelàstica etc
Si poden resultar diferents productes de la mateixa reacció (mateix projectil) la secció eficaç és la suma de totes
(posar imatge fórmules)
(Passar a fissió)
Energia Nuclear. Principi de conservació massa-energia. Fissió i fusió nuclear. La seva utilització. Situació actual. Problemàtica dels residus nuclears.
- Fissió nuclear
(intro) - Descobriment fissió
def– segon batxiller
s’allibera energia,
esmenta gràfic energia per nucleó
reacció en cadena.
3.1. Descobriment fissió (opcional) –> Es pot fusionar amb la introducció del punt
Chadwick descobriment neutro 1932
Fermi et al. raigns neutrons per obtenir elements transurànics
Hahn i Strassman expliquen elements mitja taula
Meitner i Frisch expliquen qualitativament el procés usant gota líquida
U235 fissio amb neutron lents, ràpids per U238
2 des 1942, primer reactor Fermi Chicago, “pila”
Energia Nuclear. Principi de conservació massa-energia. Fissió i fusió nuclear. La seva utilització. Situació actual. Problemàtica dels residus nuclears.
- Fissió nuclear
3.2. Energia activació
(serà 3.1. si no es posa descobriment)
- Defecta de massa i gràfic si no s’ha posat abans per això cocnret.
- Perquè no és espontani? (si, però és rar)
Gota líquida, la tensió superficial manté el nucli, Coulomb protons diluïts en excés de neutorns.
Quan es deforma EP coulomb decreix per més separació, però augmenta Ep superficial que guanya per deformacions petites
Per grans el descens de repulsió (s’imposa)
Posar gràfic
S’ha d’induïr al nucli a superar la barrera
fissió espontànea el nucli adquiereix energia (efecte túnel)
(Posar imatge)
(Següent punt fragments)
Energia Nuclear. Principi de conservació massa-energia. Fissió i fusió nuclear. La seva utilització. Situació actual. Problemàtica dels residus nuclears.
- Fissió nuclear
- o 3.2. Fragments fissió nuclear
-Diferents fragments –> Probabilitat formació certs fragments – > rendiment
Exemple reacció fissió i gràfic distribució fragments (imatge adjunta)
Neutrons més ràpids es tendeix a una corba amb un pic.
(següent neutrons emesos)
Energia Nuclear. Principi de conservació massa-energia. Fissió i fusió nuclear. La seva utilització. Situació actual. Problemàtica dels residus nuclears.
- Fissió nuclear
- 4 o 3.3. Neutrons emesos
Num neutrons promig depen de nucli que fissiona
Generalment 2-3 neutrons immediats
Immediats emesos directament en la fissió 10^-16 s
Neutrons retardats emesos pels fragments (fins a segons)
Retardats importants en els reactors nuclears.
(següent punt secció eficaç)
Energia Nuclear. Principi de conservació massa-energia. Fissió i fusió nuclear. La seva utilització. Situació actual. Problemàtica dels residus nuclears.
- Fissió nuclear
- o 3.4. Secció eficaç
(Imatge adjunta)
235U major secció per neutron tèrmics, zona resonàncies a 1-100 eV
secció 238U només important per neutrons ràpids
Model
n + 235U -> 236U (energia activació de 236U s’aconsegueix amb neutrons v = 0)
n + 238U –> 239U (que necessita que el n tengui energia per tal d’arribar a la e activacio)
explicació gota liquida? No me convence
(següent punt energia alliberada si no l’hem juntada amb fragments)
Energia Nuclear. Principi de conservació massa-energia. Fissió i fusió nuclear. La seva utilització. Situació actual. Problemàtica dels residus nuclears.
- Fissió nuclear
3.6. o 3.5 Energia alliberada
(pensar si juntar amb fragments)
Valor mig 200 MeV,
Aprox 170 MeV fragments, 2-5 MeV neutrons, resta gamma, desintegracions beta i gamma fragments.
Relació energia fragments, gràfic i formuleta imatge adjunta
(següent reacció en cadena factor K)
Energia Nuclear. Principi de conservació massa-energia. Fissió i fusió nuclear. La seva utilització. Situació actual. Problemàtica dels residus nuclears.
- Fissió nuclear
- x Reacció en cadena. factor k
k = fissions produides pas x /fissions produides pas x -1
(o en termes de neutrons disponibles pas x i pas x-1)
k <1, =1, >1 sub-crític, crític, súper-crítica
k quatre factors (ideal no compta perdua neutrons parets):
(veure imatge adjunta)
(següent punt fusió)
Energia Nuclear. Principi de conservació massa-energia. Fissió i fusió nuclear. La seva utilització. Situació actual. Problemàtica dels residus nuclears.
- Fusió nuclear
(intro)
Def, gràfic energia per nucleons
Avantatges com a font energia
Dificultats
T = 10^8k per secció eficaç apreciable
Energia estrelles
Camp investigació
Energia Nuclear. Principi de conservació massa-energia. Fissió i fusió nuclear. La seva utilització. Situació actual. Problemàtica dels residus nuclears.
- Fusió nuclear
- Procés fusió
- Energia alliberada
Exemple
(imatge adjunta)
(següent punt fusió estrelles)
