Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
1

Почему уран и плутоний используют в качестве ядерного топлива?

Ycea [176] более месяца назад

Есть же другие радиоактивные хим. элементы, но используют их.

2

Потому что фишка ядерного топлива - вовсе не радиоактивность.

Да, просто так распадаться могут многие изотопы. Их до фига, даже больше, чем стабильных. Но особенность урана-235 и плутония-239 в том, что их распад может проходить по типу управляемой цепной реакции.

Обычные радиоактивные изотопы распадаются самопроизвольно, с определённой скоростью (характеристика этой скорости - период полураспада: через сколько времени от исходного количества атомов этого изотопа останется ровно половина). А вот распад U-235 и Pu-239 (справедливости ради - есть ещё несколько таких же, но эти используются чаще, потому что их больше) можно инициировать, облучая эти ядра нейтронами, и что ещё интереснее - при инициированном распаде снова образуются нейтроны, причём в количестве больше одного.

Вот эти два ключевых момента - инициируемый нейтронами распад и образование новых нейтронов при распаде - и есть главная фишка цепной реакции. Распад одного ядра способен породить распад ещё нескольких, те - ещё "нескольких в квадрате", и так далее. Процесс может приобрести лавинный характер - что и происходит в атомной бомбе.

Ну а если коэффициентом размножения нейтронов как-то управлять, сделать его лишь чуть-чуть превышающим 1, то мы получим управляемую цепную реакцию. Не бомбу, а ядерный реактор.


Апдейт (чтоб понятнее стало).

Да, радиоактивные изотопы при распаде выделяют энергию. Но когда мы говорим о топливе, то подразумеваем какой-то значимый выход энергии. Чтоб её было много. Много энергии - это либо много радиоактивного изотопа, либо интенсивный распад. Но "интенсивный распад" означает быстрый распад. То есть короткий период полураспада - а значит, в природе такой изотоп отсутствует (тупо - весь распался уже давным-давно). Искусственное же его получение выливается в проблему тришкина кафтана, или, если угодно, в проблему спасения Мюнхгаузена из болота. А "много" - это реально много. До фига. Даже не сотни тонн, как в обычном реакторе, а сотни тысяч и миллионы тонн. Что сразу делает такие установке нереальными - как технически, так и технологически, потому что не найти столько подходящего изотопа. И только управляемая скорость распада, то есть то, что удаётся с вот этими элементами - от этих ограничений освобождает.

система выбрала этот ответ лучшим
0

В качестве ядерного топлива пригодны примерно 20 изотопов. Уран-235 и плутоний-239 применяют, так как они самые дешевые и доступные, так как уран добывают из природных минералов, а плутоний синтезируют из природного урана.

Несмотря на много шумихи в газетах, торий не пригоден для управляемой термоядерной реакции, хотя из него можно сделать уран-233, который пока неудобен для использования, как делящийся изотоп, но проблемы понемногу решаются.

0

Радиоактивные уран и плутоний расщепляются,поэтому они и являются ядерным топливом. Другие природные вещества такого свойства не имеют. Есть похожие,но цепная реакция при делении уже другая и энергии выделяется мало. А вот уран,торий,плутоний это,как раз то,что надо.

Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация