baracu t, rusu r, scorus gh, vatafu r- applied physics- nuclear energy of fusion and fission, 2011...

7232019 Baracu T Rusu R Scorus Gh Vatafu R- Applied Physics- Nuclear Energy of Fusion and Fission 2011 PhD Technicalhellip

httpslidepdfcomreaderfullbaracu-t-rusu-r-scorus-gh-vatafu-r-applied-physics-nuclear-energy-of-fusion 120

Universitatea ldquoPOLITEHNICArdquo din BucurestiFacultatea de Energetica

ReferatLaFizica Aplicata

Energia nucleara de fuziune si fisiune

Baracu TudorRusu RemonScorus GheorgheVatafu Razvan

2011



983090

Cuprins

Energia nucleara de fuziune

1 Introducere2 Istoric

3 Fuziunea nucleara ndash potential energetic4 Tehnologie existenta

Energia nucleara de fisiune

1 Generalitati2 Interacţiunea neutronilor cu materia 3 Tipuri de interactiuni4 Reacţii de fisiune provocate de neutroni5 Reacţiile utilizate pentru detectarea neutronilor6 Legi de conservare in interactiunile nucleare

7 Utilizarea energetica a tehnologiei nucleare de fisiune ndash Centrala nuclearaCANDU



983091


1 IntroducereEnergia produsă icircn interiorul Soarelui şi al altor stele apare icircn urma reacţ iilor de fuziune

nucleară Icircn cazul fuziunii nucleare doi atomi (de obicei izotopi de hidrogen) se unesc dacircndnaştere unuia nou mai greu (heliu) iar icircn cadrul acestui proces este eliberată o cantitateuriaşă de energie Icircn momentul in care doi atomi mai uşori fuzionează dacircnd naştere unuiamai greu mai masiv atomul rezultant are masa mai mică decacirct suma maselor celor doiatomi care i-au dat naştere Conform ecuaţ iei lui Einstein E=mc2 care exprimă echivalenţ amasă-energie şi asemenea cazului fisiunii nucleare masa lipsă se transformă icircn energie icircncadrul procesului de fuziune nucleară Ca urmare a fuziunii se produc și alte particulesubatomice ca de exemplu neutroni sau raze alfa (nuclee de heliu) sau beta (electroni saupozitroni)

Din cauză că nucleele participante icircn fuziune sunt icircncărcate electric reacția de fuziunenucleară poate avea loc numai atunci cacircnd cele două nuclee au energie cinetică suficientă

pentru a icircnvinge potențialul electric (forțele de respingere electrică) și prin urmare se apropiesuficient pentru ca forțele nucleare (care au rază de acțiune limitată) să poată rearanjanucleonii Această condiție presupune temperaturi extrem de ridicate dacă reacția are loc icircntr-o plasmă sau accelerarea nucleelor icircn acceleratoare de particule

2 IstoricFuziunea nucleară a fost realizată pentru prima dată prin anii 1930 prin bombardarea

unei ţ inte contţ inacircnd deuteriu izotopul hidrogenului cu masa 2 cu deuteroni icircntr-un ciclotronPentru accelera raza de deuteroni este necesară folosirea unei imense cantităţ i de

energie marea majoritate transformacircndu-se icircn căldură Din această cauză fuziunea nu este

o cale eficientă de a produce energie Icircn anii 1950 prima demonstraţ ie la scară largă aeliberării unei cantităţ i mari de energie icircn urma fiziunii necontrolată a fost făcută cu ajutorularmelor termonucleare icircn SUA URSS Marea Britanie şi Franţ a Această experienţă a fostfoarte scurtă şi nu aputut fi folosită la producerea de energie electrică

3 Fuziunea nucleara ndash potential energeticFuziunea nucleară este probabil unica metodă de a produce energie care să reprezinte

o soluţ ie energetică pe termen lung pentru planeta noastră Energiile alternative de tipul celeieoliene geotermale solare etc nu deţ in nici pe departe potenţ ialul pe care fuziunea nucleară icircl prezintă Centralele nucleare ce ar urma să producă energie prin fuziune nucleară arprezenta şi avantajul că ar fi foarte sigure negeneratoare de deşeuri radioactive (spredeosebire de centralele atomoelectrice actuale bazate pe fisiunea uraniului sau altorelemente produse pe cale artificiala) şi ar fi de asemenea nepoluante aspect extrem deimportant icircn contextul icircncălzirii globale Combustibilul necesar fuziunii nucleare ar fi şi extremde simplu de procurat fiind disponibil oriunde icircn lume Cel mai important aspect ar fi totuşirandamentul unei asemenea reacţ ii nucleare mult superior tuturor celorlalte imaginate şipuse icircn practică pacircnă acum de civilizaţ ia umană De exemplu energia rezultată icircn urmafuziunii deuteriu-tritiu (cea mai uşor de realizat dpdv practic reacţ ie de fuziune nucleară undedeuteriul şi tritiul sunt 2 izotopi ai hidrogenului) ar fi de 400 de ori mai mare decacirct necesarulde introdus icircn sistem pentru a genera reacţ ia de fuziune

Deşi energia obţ inută prin fuziune nucleară ar fi practic nelimitată costul imens al

aducerii atomilor icircn starea de plasmă o transformă icircntr-o solutie nerentabilă pentru momentdin punct de vedere economic Icircn orice caz mulţ i oameni de ştiinţă cred şi susţ in cu tărie că icircn următorii 40-50 de ani umanitatea icircşi va asigura majoritatea necesarului energetic pe bazafuziunii nucleare Şi acesta este un aspect deosebit de important chiar vital pentru



983092

supravieţ uirea umanitatii din moment ce aceiaşi oameni de ştiinţă susţ in că icircn aproximativ100 de ani vom fi epuizat toate resursele de energie conventională ale planetei

Randamentul este foarte bun numai că există o problemă Aducerea protonilor dindeuteriu şi tritiu suficient de aproape astfel icircncacirct să fuzioneze sub acţ iunea forţ ei nucleare tarieste un lucru extrem de greu realizabil pe Terra Vorbim de energia care alimentează Soarele şi toate celelalte stele numai că icircn cazul acestora gravitaţ ia enormă menţ inecombustibilul nuclear la locul său icircn timp ce temperaturile extrem de mari imprimă nucleelor

o viteză suficientă pentru a icircnfracircnge repulsia electrică dintre ele

Dacă am putea construi icircn laborator o stea icircn miniatură - un micro-Soare atunci am fi foarteaproape de a găsi o soluţ ie pentru problemele energetice ale planetei noastre Şi deşi acestdeziderat nu a fost icircncă atins s-au icircnregistrat continuu progreseExistă un izotop al heliului heliul-3 similar tritiului Acesta ar putea substitui tritiul icircn reacţ iadescrisă anterior cu aceleaşi rezultate sub aspect energetic Care ar fi diferenţ a Diferenţ aconstă icircn faptul că se estimează că pe suprafaţ a Lunii există aproximativ 1 milion de tone deheliu-3 uşor de exploatat 25 de tone ar fi suficiente pentru a satisface icircn proporţ ie de 100nevoile energetice ale SUA pentru un an icircntreg

4 Tehnologie existentaPentru a da naştere unei reacţ ii de fuziune nucleară cele două particule care vor

fuziona trebuie să-şi piardă electronii şi să fie accelerate la viteze deosebit de mari Pentru apreveni respingerea reciprocă a celor doi nuclei icircncărcaţ i pozitiv astfel rezultaţ i temperaturaparticulelor este ridicată la valori de cacircteva ori mai mari decacirct temperatura de la suprafaţ aSoarelui Icircn practică temperatura devine atacirct de ridicată icircncacirct particulele trec din starea lorde agregare naturală cea gazoasă icircntr-o alta numită plasmă După fuziune nucleiieliberează cantităţ i uriaşe de energie pierzacircnd astfel din masa iniţ ială Una dintre cele maimari probleme icircntacircmpinate astăzi icircn cadrul experimentelor legate de fuziunea nucleară estecontrolul plasmei şi păstrarea şi izolarea acesteia icircntr-un spaţ iu icircnchis şi sigur

Există actualmente trei metode de control al plasmei pe perioada reacţ iei de fuziunenucleară Prima se foloseşte de un cacircmp magnetic foarte puternic icircn vederea protejăriimaterialelor din interiorul reactorului şi pentru prevenirea scurgerilor de plasmă A douametodă presupune un tip de control inerţ ial bazat pe menţ inerea coeziunii plasmei prinbombardarea cu multiple raze laser a camerei reactorului (cazul Nova Laser) A treia metodă foloseste gravitaţ ia dar singurele reactoare capabile să funcţ ioneze pe acest principiu suntcele naturale ndash doar Soarele şi celelalte stele au fost pacircnă icircn prezent capabile să controlezeplasma icircn acest mod

Dezvoltarea experimentală a reactoarelor de fuziune nucleară controlată este o sarcină extrem de dificilă Poate cea mai promiţătoare tehnică dezvoltată pacircnă icircn prezent poartă numele de tokamak rezultatul practic al cercetărilor fizicianului rus Lev Artsimovich (1909-1973) din anii rsquo50 Denumirea ldquotokamakrdquo este un acronim pentru ldquocamera toroidală cu cacircmpmagneticrdquo Icircntr-un tokamak nucleii sunt prinşi icircn mijlocul unui cicircmp magnetic de formă toroidală (vezi figura) Această formă a camerei reactorului icircmpiedică particulele să scape dincacircmpul magnetic readucacircndu-le ldquoicircn mijlocul acţ iuniirdquo atunci cacircnd au tendinţ a să scapecacircmpului magnetic



983093

Laser-ul Nova din cadrul laboratorului Lawrence Livermore este cel mai puternic laserdin lume Acesta direcţ ionează zece raze laser spre centrul camerei reactorului dacircndnaştere unei reacţ ii de fuziune la nivelul mostrei de combustibil folosite Pacircnă icircn prezentlaserul a fost folosit icircn cercetarea legată de armele nucleare şi există speranţ e că Nova vaajuta fizicienii să obţ ină rezultate spectaculoase icircn domeniul energiei nucleare

Icircn martie 1989 doi oameni de ştiinţă Stanley Pons şi Martin Fleischmann au devenitpeste noapte celebri icircn momentul icircn care au anunţ at că au reuşit să genereze icircn laborator oreacţ ie de fuziune nucleară ldquola recerdquo Fuziunea la rece ar elimina din ecuaţ ie problematicaizolării plasmei ar duce la economisirea unor sume importante de bani şi ar reprezentateoretic o sursă de energie nelimitată pentru icircntreaga omenire Deşi descoperirea lor a sunatextraordinar al

ţ i oameni de

ştiin

ţă nu au reu

şit reproducerea experimentelor descrise de

Pons şi Fleischmann Faima şi admiraţ ia de care s-au bucurat cei doi la momentul anun ţ uluis-a trasformat curacircnd icircn dezamăgire generală

Icircntr-un gaz de hidrogen greu izotopii deuteriu şi tritiu la aşa temperaturi are loc fuziuneanucleară eliberacircndu-se aproximativ 176 MeV pe element de fuziune

Energia apare la icircnceput ca energie cinetică a lui heliu 4 dar este transformată repede icircn căldură Dacă densitatea de gaz este sufucientă la aceste temperaturi trebuie să fie de10-5 atm aproape vid energia nucleului de heliu 4 poate fi transferată gazului de hidrogenmenţ inacircndu-se temperatura icircnaltă şi realizacircndu-se o reacţ ie icircn lanţ

Problema de bază icircn atingerea fuziunii nucleare este căldura gazului şi existenţ a uneicantităţ i suficiente de nuclee pentru un timp icircndelungat pentru a permite eliberarea uneienergii suficiente pentru a icircncălzi gazulFuziunea nucleară este sursa principală de energie icircn stelele active

O altă problemă este captarea energiei şi convertirea icircn energie electrică La o

temperatură de 100000 degC to ţ i atomii de hidrogen sunt ionizaţ i gazul fiind compus dinnuclee icircncărcate pozitiv şi electroni liberi icircncărcaţ i negativ stare numită plasmă



983094

Plasma caldă pentru fuziune nu se poate obţ ine din materiale obişnuite Plasma s-arrăci foarte repede şi pereţ ii vasului ar fi distruşi de căldură Dar plasma poate fi controlată cuajotorul magneţ iilor urmacircnd liniile de cacircmp magnetic stacircnd departe de pereţ i

Icircn 1980 a fost realizat un astfel de dispozitiv icircn timpul fuziunii temperatura fiind de 3ori mai mare ca a soarelui

O altă cale posibilă de urmat este de a produce fiziune din deuteriu şi tritiu pus icircntr-osferă mică de sticlă care să fie bombardată din mai multe locuri cu ul laser pulsacircnd sau curaze ionice grele Acest procedeu produce o implozie a sferei de sticlă păroducăndu-se o

reacţ ie termonucleară care aprinde carburantulProgresul icircn fuziunea nucleară este promiţător dar icircnfăptuirea de sisteme practice decreare stabile de reactie de fuziune care să producă mai multă energie decacirct consumă vamai lua ceva decenii pentru realizare Activitatea de experimentare este scumpă Totuşiunele progrese sau obţ inut icircn 1991 cacircnd o cantitate importantă de energie (17 milioane W) afost produsă cu ajutorul reacţ ie de fuziune controlată icircn Laboratoarele JET din Finlanda Icircn1993 cercetătorii de la Universitatea din Princeton au obţ inut 56 milioane W Icircn ambelecazuri s-a consumat mai multă energie decacirct s-a creat

Dacă reacţ ia de fuziune devine practică oferă o serie de avantaje o sursă de deuteriuaproape infinită din oceane imposibilitatea de a produce accidente din cauza cantităţ ii micide carburant reziduriile nucleare sunt mai puţ in radioactive şi mai simplu de manipulat

Fuziunea nucleară ar putea deveni o sursă de energie practic nelimitată (și ecologică)atunci cacircnd reactoarele de fuziune (care icircn prezent se află icircn fază experimentală și nuproduc icircncă un surplus net de energie) vor deveni viabile din punct de vedere tehnologic șieconomic



983095

Fisiunea nucleara

1 Generalitati

Există două forţ e care acţ ionează icircn interiorul nucleului atomic Pe de o parte o forţă nucleară tare - mai exact un reziduu al forţ ei nucleare tari care ţ ine quarcurile laolaltă -

acţ ionează ca o forţă de atracţ ie icircntre nucleoni iar pe de altă parte sarcina electrică aprotonilor face ca aceştia să se respingă reciproc

Forţ a tare este mult mai puternică decacirct cea electrică pe distanţ e foarte mici de pacircnă la două ori şi jumătate diametrul unui proton dar la distanţ e mai mari forţ a electrică are valorisuperioare Pe măsură ce numărul nucleonilor unui atom creşte adică pe măsură ceavansăm icircn cadrul tabelului periodic al elementelor la icircnceput fiecare nucleu atomic are oenergie de legătură ceva mai mare decacirct precedentul (numărul nucleonilor creşte deciatracţ ia creşte şi ea)

Acest grafic arată evoluţ ia valorii energiei de legătură icircn funcţ ie de numărul de nucleoni din

nucleu

Această creştere a valorii energiei de legătură continuă pacircnă se ajunge la elementelefier şi nichel acolo unde vorbim de un număr de 60 de nucleoni Icircn acest punct razanucleului este mai mare decacirct 25 x diametrul unui proton care este exact distanţ a la careforţ a electromagnetică de respingere icircncepe să domine icircn duelul său cu forţ a reziduală tareDeci pe măsură ce se adaugă nucleoni după acest punct forţ a electrică icircncepe să cacircştige icircn icircncercările sale de a dezagrega nucleul atomic fiecare nucleon adăugat fiind din ce icircn ce maislab legat icircn interiorul nucleului

Cacircnd se ajunge la plumb şi bismut nucleul conţ ine deja 207 nucleoni forţ a electrică este mai puternică iar nucleele atomice şi mai masive de atacirct sunt instabiledescompunacircndu-se icircn mod natural deşi procesul acesta poate dura destul de mult Aceste

nuclee masive pot reveni la un aranjament mai stabil icircn diverse moduri Pot converti neutroni icircn protoni icircn procesul de dezintegrare radioactivă de tip beta pot elimina grupuri de 4nucleoni simultan icircn dezintegrarea de tip alfa ori pot pur şi simplu să se descompună icircn



983096

două nuclee mai uşoare dar mai stabile Acest din urmă fenomen poartă numele de fisiunenuclearăFisiunea este diferită de celelalte forme de dezintegrare nucleară icircntrucacirct poate fi valorificată şicontrolată prin intermediul unei reacţii icircn lanţ Să vedem ce icircnseamnă acest lucru din perspectivă energetică

Potrivit graficului care indică energiile de legătură uraniul U (235) are asociată oenergie de legătură egală cu 76 MeV pentru fiecare nucleon de unde rezultă un total de 235x 76 Mev = 1786 MeV bariul (144) are 144 x 83MeV = 1195 MeV iar kriptonul(89) are 89 x88MeV = 783 MeV Neutronii suplimentari nu au asociată o energie de legătură Astfel că defiecare dată cacircnd un nucleu de uraniu fisionează se cacircştigă icircn jur de 192 MeV de energie

Numai c ă icircn mod natural uraniul U-235 are nevoie de miliarde de ani pentru a sedescompune astfel că este de dorit ca acest proces să fie cumva accelerat Acest lucru se

realizează prin bombardarea uraniului cu neutroni la viteze mici Uraniul U-235 absoarbeneutronii şi se transformă icircn uraniu U-236 Apoi se descompune icircn kripton-92 bariu-141 şi 3neutroni liberi Aceşti 3 neutroni au rol icircn descompunerea unor atomi icircnvecinaţ i de uraniu U-235 icircn alte nuclee-fiică şi icircncă mai mulţ i neutroni iar procesul se repetă şi este amplificat

Putem pune un asemenea dispozitiv icircn apă şi drept urmare mişcarea nucleelor-fiică şi a neutronilor liberi va fi icircncetinită de apă care icircn consecinţă se va icircncălzi Icircn final putemtransforma aburul icircn energie electrică Acesta este pe scurt mecanismul de funcţ ionare a centralelor nucleare



983097

2 Interacţiunea neutronilor cu materia

Neutronul o particulă a cărei existenţă a fost pusă icircn evidenţă icircn 1920 de către Rutherford şiidentificată fizic icircn 1930 de către Chadwick are o sarcină electrică nesemnificativă ( 210-22

C)

Dezintegrarea nucleelor atomice şi metode de detec ţ ie a neutronilor

Neutronul se comportă practic ca un corp lipsit de sarcină din care cauză acţ ionează icircnmod aparte cu materialele neputacircnd interacţ iona cu atomul (icircnvelişul electronic) ci numaicu nucleul atomului Avacircnd o masă de 10086654 uam neutronul se icircncadrează icircn grupaparticulelor grele putacircnd să aibă energii foarte mari explicabile şi prin faptul că nu este oparticulă stabilă ea putacircnd exista icircn mod liber aproximativ 10 -3 s interval după care sedescompune icircntr-un proton şi un electron Neutronul rămacircne stabil numai icircn interiorulnucleului datorită forţ elor puternice de legătură de unde poate fi expulzat in diverse moduri

Interacţ iunile neutronilor n cu nuclee X au loc după relaţ iaY n X A

Z

A

Z

11

0

+

rarr+

icircn care Y A

Z

1+ este un nucleu compus icircn stare excitată care poate exista un timp foarte scurt

(10-20 -10-12 s)

Energia de excitaţ ie este formată din energia cinetică a neutronului incident şi de energia delegătură a nucleului Ea se eliberează icircn diferite moduri icircn cadrul unor reacţ ii nucleare

Procesele implicate de interacţ ia neutronului cu substanţ ele depind de- energia neutronului incident- natura materialului de interacţ ie

Din punctul de vedere al energiei neutronii se icircmpart icircn mai multe grupebull neutroni termici (En = 0001 10 eV)

bull neutroni reci (En = 0025 eV)bull neutroni lenţ i (En = 003 eV)bull neutroni epitermici (En = 004 eV)bull neutroni de rezonanţă (En lt 100 eV)



983089983088

bull neutroni rapizi (Engt100keV)

In figura de mai sus sunt prezentate toate procesele care au loc la dezintegrareanucleului corelate cu metodele de detecţ ie a neutronilor Detectoarele de neutroni furnizează astfel semnale de natură electrică cu ajutorul cărora se poate evalua fluxul de neutroni dinreactor precum şi evoluţ ia sa icircn timp

3 Tipuri de interactiuni

Difuzia elastica

In cadrul unei astfel de interacţ iuni nucleul este ciocnit de un neutron rapid iar fiecareparticulă implicată icircşi conservă identitatea dar icircşi modifică starea energetică

X n X n A

Z

A

Z +rarr+1

0

1

0

In urma ciocnirii neutronul rămas liber isi pierde totalparţ ial energia iar nucleul acum icircn stare ionizată devine un nucleu de recul

Pierderea de energie a neutronului icircn cursul ciocnirii elastice poate fi calculată aplicacircndprincipiile mecanicii cuantice a conservării energiei şi a mărimii deplasării Consideracircnd E1 cafiind energia iniţ ială a neutronului care ciocneşte elastic un nucleu de masă A energia finală E2 a neutronului se determină cu relaţ ia

2

2

2

1

)1(

1cos2

+

++=

A

A A

E

E ϕ

icircn care φ reprezintă unghiul dintre traiectoriile iniţ ială şi finală ale neutronuluiDacă ciocnirea este frontală (neutronul este respins pe aceeaşi direcţ ie) atunci avem

φ = π şi deci va rezulta

2

2

2

2

2

1

)1(

)1(

)1(

1cos2

+

minus=

+

++=

A

A

A

A A

E

E ϕ

Difuzia inelastică

Neutronul incident este absorbit de către nucleul ţ intă şi formează un nucleu compus care

se dezintegrează imediat (după 10-17

secunde) emiţ acircnd un alt neutron şi lăsacircnd nucleulrezidual icircntr-o stare excitată Acest nucleu se dezexcită prin emiterea unuia sau a mai multorfotoni gama

n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

11

0 +rarrrarr+ lowastlowast+

In faza imediat următoare are loc reacţ ia

γ +rarrlowast

X X A

Z

A

Z

Intr-o relatie de difuzie inelastica cantitatea de energie de miscare si energia totala seconserva dar nu si energia cinetica o parte din ea este transformata in energia de excitatie anucleului rezidual



983089983089

Difuzia inelastica este deci o ciocnire cu energie ldquode pragrdquo deoarece neutronul trebuiesa posede o energie cinetica suficienta pentru a putea excita nucleul cel putin pana la primulnivel energetic Sectiunea eficace de difuzie inelastica creste in general cu energianeutronului incident si cu masa nucleului tinta

Captura radiativă

Captura radiativă se materializează asemenea difuziei inelastice prin formarea unul nucleucompus icircn urma absorbţ iei neutronului incident Acest nou nucleu are o energie icircnaltă deexcitaţ ie care este suma energiei cinetice a neutronului incident şi a energiei sale de legătură icircn nucleul compus La scurt timp acest nucleu se dezexcită emiţ acircnd un foton

γ +rarrrarr+ +lowast+ X X X n

A

Z

A

Z

A

Z

111

0

Acest tip de captură este de departe reacţ ia cea mai importantă dintre reacţ iile de absorbţ iesusceptibile să conducă la dispariţ ia neutronului

Captura radiativă va fi deci foarte utilizată icircn radioprotectie dar nu trebuie uitat că oricare captură radiativă este icircnsoţ ită de emisie de fotoni care pot avea energii destul de mari

(pot fi destul de energetici) două exemple de capturi radiative γ +rarr+ U U n236

92

235

92

1

0 si

γ +rarr+ Cd Cd n 114

48

113

48

1

0

Reacţiile de captură de tip (np) şi (n α)

In acest tip de interacţ iuni nucleul nou compus format prin absorbţ ia neutronuluiincident emite o particulă icircncărcată cu sarcină electricăAceste reacţ ii se produc cel mai uşor cu nucleele uşoare care opun o barieră coulombiană mai puţ in intensă emisiei unei particule icircncărcate Neutronii care provoacă aceste reacţ ii au icircn general energii mari O excepţ ie icircn acest caz o reprezintă reacţ iile (n α) asupra 10B şiasupra 6Li precum şi reacţ iile (n p) asupra 14N şi asupra 32S provocate de neutronii termici

Exemplu de reacţ ie (n α) Mev He H Lin 7844

2

3

1

6

3

1

0 ++rarr+

Exemplu de reacţ ie (n p)

pC N n1

1

14

6

14

7

1

0 +rarr+

Deoarece are loc o transmutare de elemente aceste capturi mai sunt numite reac ţ ii detransmutare

Reacţii de captură de tip (n 2n)

Dezexcitarea nucleului compus se finalizează prin emisia a doi neutroni Deoareceenergia medie de legătură a neutronilor icircn nuclee este mai mare de 75 MeV aceste reacţ ii vor

necesita icircn general ca energia neutronilor incidenţ i să depăşească 10 MeV

n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

1111

0 2+rarrrarr+ minuslowastminus+



983089983090

4 Reacţii de fisiune provocate de neutroni

In acest caz nucleul tinta sa rupe in bdquoparticule de fisiunerdquo (PF) generand totodata si neutronisuplimentari De exemplu prin fisiunea unui nucleu de U-235 rezultă două particule de fisiune şi unnumăr mediu de 24 neutroni

nPF PF U n A

Z

A

Z

1

0

2

2

1

1

235

92

1

0 42++rarr+

5 Reacţiile utilizate pentru detectarea neutronilorDintre toate reacţ iile de tip neutron-materie cele mai utilizate icircn detectoarele de neutroni suntreacţ iile de transmutare (nα şi n p) reacţ iile de fisiune şi reacţ ile de activare

a) Reacţ ii de transmutare a borului B10

5 şi a heliului He3

2

MeV Li Hen B 7927

3

4

2

1

0

10

5 ++rarr+

b) Reacţ ia de fisiune asupra uraniului U 235

92

MeV nPF PF nU 19452 1021

10

23592 +++rarr+

c) Reacţ ii de activare asupra unor elemente diverse (datorită activării elementele devin β-radioactive şi emit apoi o particulă beta)

γ +rarr+ lowast

ConCo60

27

1

0

59

27 minusrarrlowast β Co

60

27

γ +rarr+ lowast Rhn Rh 104

45

1

0

103

45 minusrarrlowast β Rh

104

45

γ +rarr+ lowastV nV 52

2310

5123 minusrarr

lowast β V 5223

γ +rarr+ lowastPt nPt 199

78

1

0

198

79 minusrarrlowast β Pt

199

78

γ +rarr+ lowast

Aun Au197

79

1

0

197

79 minusrarrlowast β Au

198

79

6 Legi de conservare in interactiunile nucleare

Legea conservarii energieiEnergia sistemelor va fi energia totala relativista

W=mc2=m0c2+Ec

Legea conservarii energiei totale relativiste

Wa+Wx=Wy+WbDeci

Energia de reactie



983089983091

Legea conservarii impulsului

Legea conservarii sarcinii electrice

Suma sarcinilor electrice ale particulelor inainte de reactie este egala cusuma sarcinilor electrice ale particulelor dupa reactie

Legea conservarii numarului de nucleoni

Legea dezintegrarii radioactive

N(t) - numarul de sisteme in stare excitata la momentul tN0 - numarul de sisteme in stare excitata la momentul initial t=0Viata medie a sistemului t = 1P ndash inversul probabilitatii de tranzitie inunitatea de timpTimpul de injumatatire T12 - timpul dupa care se dezintegreaza jumatatedin numarul N0 de nuclee in stare metastabila



983089983092

7 Utilizarea energetica a tehnologiei nucleare de fisiune ndash Centralanucleara CANDU

Industria energetica nucleara s-a dezvoltat initial ca o sursa potentiala mai ieftina deenergie decat cea bazata pe combustibili fosili (carbune) gaz natural

Avantajul economic al unei centrale nuclearoelectrice (CNE) fata de o centrala pecombustibili fosili consta in cheltuielile cu combustibilul care in prezent reprezintaaproximativ 10 din cheltuielile echivalente cu combustibili fosili

Explicatia consta in faptul ca mult mai multa energie se produce dintr-un kg de uraniudecat dintr-un kg de carbune sau petrol

Dezavantajul economic consta in costurile ridicate de investitie care sunt deaproximativ 3 ori mai mari decat pentru o centrala clasica de aceeasi marime

Fata de centralele pe combustibili fosili la o centrala nucleara apare problemaprotectiei contra radiatiilor si a contaminarii atat pentru populatie cat si pentru personalulcentralei

CANDU este o marca inregistrata si reprezinta o abreviere a expresiei CANada

Deuterium Uranium semnificacircnd un reactor nuclear generator de energie electrică realizat icircn Canada care utilizează apă grea atacirct ca mediu absorbant moderator al neutronilor cacirct şide răcire al instalaţ iei respectiv uraniu natural drept combustibil al reactorului

Reactorul nuclear de tip CANDU foloseste ca si combustibil uraniu natural sub formade bioxid de uraniu cu continut de numai 07 U-235 izotop fisionabil restul reprezentandu-l izotopul U-238 nefisionabil direct in reactoarele tip CANDU

CANDU este un reactor nuclear de tipul PHWR (Pressurized Heavy Water Reactor)adică un reactor icircn care apa grea aflată sub presiune icircndeplineşte dubla funcţ ie de a răciansamblul de bare care formează combustibilul nuclear respectiv de a absorbi şi fracircnasurplusul de neutroni rezultaţ i din fisiunea spontană a uraniului ce se foloseşte drept

combustibil icircn procesul de obţ inere al energiei electriceAcest tip de reactoare a fost proiectat pentru prima data la sfarsitul anilor 1950 decatre un consortiu format din guvernul Canadian si firme private Toate reactoarele nuclearedin Canada sunt de tipul CANDU (de diferite puteri ) Acest tip de reactor nuclear CANDUeste un produs vandut de Canada si in strainatate

Proiectantul reactoarelor nucleare de tip CANDU este AECL (Atomic Energy ofCanada Limited) o corporatie federala Peste 150 de companii private din Canadafurnizeaza piese de schimb pentru sistemele CANDU AECL isi asuma rolul de leader indezvoltarea pietelor si proiectelor fiind cel care integreaza proiectul cea mai mare parte aveniturilor ducandu-se catre industriile private

In 1987 la centenarul de inginerie din Canada reactorul CANDU a fost in topul celor

mai mari realizari ale secolului trecut de catre Asociatia de consultare a inginerilor dinCanada

Caracteristicile tehnice ale unei centrale de tip CANDU

Reactoarele CANDU folosesc uraniul natural ca si combustibil si apa grea (D20) ca simoderator si agent de racire ( moderatorul si agentul de racire sunt sisteme separate)

Ca agent termic apa grea are proprietati asemanatoare apei usoare (H2O) dar camoderator ii este net superioara



983089983093

Centrala nucleara CANDU ndash schema de principiu

O alta trasatura a reactorilor CANDU care le deosebesc net de reactoare cu apausoara o constituie posibilitatea de incarcare cu combustibilul in sarcina in timpulfunctionarii grupului la putere nominala prin impartirea zonei active in 380 de tuburi depresiune separate ceea ce duce la un coeficient foarte bun de utilizare a instalatiei putandajunge la 85-90

Fascicul de combustibil CANDU

Fiecare tub de presiune contine un singur sir de fascicule de elemente combustibile (fiecare fascicul avand 05 m lungime si o greutate de aproximativ 20 kg ) spalate si racite in

mod continuu de debitul de apa grea -agent de racire si poate fi gandit ca unul din multelebdquoreactoare de dimensiuni mici cu vas sub presiunerdquo separate - mult subcritic desigurUn element combustibil contine 30 pastile de combustibil Un ansamblu format din

treizeci si sapte de elemente combustibile dispuse in patru inele concentrice se numestefascicul de combustibil

Apa grea moderator de temperatura si presiune scazuta inconjurand fiecare tub depresiune umple spatiul dintre tuburile de presiune invecinate



983089983094

Diagrama calandria si fascicul combustibil

Fasciculele de elemente combustibile sunt dispuse in interiorul tuburilor de presiuneExista 12 fascicule de combustibil in fiecare tub de presiune Tuburile de presiune se afla ininteriorul tuburilor calandria

Tuburile calandria care reprezinta o parte a calandriei previn contactul dintremoderator aflat la temperatura joasa si agentul de racire aflat la temperatura ridicata

Reactorul este de forma unui rezervor cilindric orizontal confectionat din tabla de otelinox bubtire (20-30 mm) cu un diametru de 760 m Vasul reactorului poarta denumirea devas calandria Astfel zona activa a reactoarelor CANDU este orizontala In interiorul lui suntmontate un numar de 380 canale de combustibil



983089983095

Vas calandria inainte de instalare

Pentru prevenirea aparitiei unor suprapresiuni in vasul calandria acesta este prevazutcu patru conducte de descarcare care prezinta la capete discuri de rupere In cazul fisurariiaccidentale a unor tuburi de presiune presiunea ridicata din circuitul primar va fi eliberata inincinta de joasa presiune a vasului calandria iar de aici odata cu ruperea discurilor desuprapresiune in anvelopa

Masinile de incarcare descarcare combustibil ( in numar de 2) opereaza simetric pecele doua fete ale vasului calandria una efectueaza incarcarea cu combustibil proaspat acanalului cealalta preia combustibilul ars (iradiat) si-l transporta la poarta de descarcarecombustibil iradiat Acest sistem este proiectat sa functioneze la toate nivelele de putere

De la 6 pana la 10 fascicule de combustibil sunt schimbate zilnic cu reactorulfunctionand la sarcina nominala Zilnic se reincarca 1-2 canale de combustibil

Una din fetele reactorului fitinguri de capat



983089983096

Forma fluxului de neutroni axial este deci furnizata de managementul combustibiluluila fel ca si forma fluxului radial Controlul reactivitatii pe termen lung este deasemenearealizata prin managementul combustibilului ( de exemplu abilitatea de a reincarca insarcina impiedica necesitatea de innabusire a reactivitatii pe durata de viata a zonei active )Controlul reactivitatii pe termen scurt este asigurat cu ajutorul compartimentelor de controlzonal cu lichid (LZC) si a barelor absorbante (de reglare)

Sistemul principal de transport al caldurii pentru reactoarele de tip CANDU este

impartit in doua bucle separate Fiecare bucla reprezinta un circuit de racire separat prin careapa grea agent de racire este furnizata tuburilor de presiune prin intermediul colectoarelorde la fiecare capat al calandriei o pereche de colectoare (intrareiesire) pe fiecare buclaImpartirea zonei active in doua circuite precum si impartirea in sute de tuburi de presiuneinterconectate reduce foarte mult riscul potential de a avea un accident de pierdere agent deracire (LOCA)

Centrala nucleara tip CANDU ndash vedere generala

bdquoApa greardquo

bdquoApa greardquo este denumirea lui D2O oxid de deuteriu Este similara apei usoare (H2O)din multe puncte de vedere cu exceptia faptului ca atomul de hidrogen din fiecare moleculade apa este inlocuit de hidrogenul bdquogreurdquo sau deuteriu ( descoperit de chimistul americanHarold Urey in 1931) Deuteriul face ca apa grea sa fie cu 10 mai grea decat apa usoara

Deuteriul este stabil dar este un izotop rar al hidrogenului al carui nucleu contine unneutron si un proton ( nucleul de hidrogen are doar un proton) Din punct de vedere chimicneutronul in plus modifica lucrurile in foarte mica masura dar din punct de vedere nucleardiferenta este semnificativa De exemplu capacitatea de moderare a apei grele este de 8 orimai mica decat a apei usoare cu toate ca sectiunea macroscopica de absorbtie este de 600de ori mai mica conducand la o rata de moderare care este de 80 de ori mai mare decat ceaa apei usoare

Sectiunea macroscopica de absorbtie mica a apei grele permite utilizarea uraniuluinatural care este sarac in continut fisil si nu ar putea ajunge critic intr-o retea cu apa usoaraViteza mica de moderare a apei grele conduce la existenta unei retele cu pasul mult mai



983089983097

mare decat in cazul reactoarelor cu apa usoara ca moderator Oricum reteaua cu pasul maimare aloca spatiu pe fetele reactorului pentru incarcarea in functionare normala la fel debine asigurandu-se suficient spatiu intre canale pentru barele absorbante de controldetectorii verticali de flux precum si pentru alte dispozitive

In trecut in Canada toata apa grea necesara pentru uz casnic sau export era extrasadin apa usoara in care deuteriul are in mod natural o concentratie de 150 ppm Pentruproductia comerciala procesul de extractie cunoscut pana in prezent (ldquoGirdler-sulphide(G-

S)rdquo) foloseste dependenta de temperatura a schimbului de deuteriu icircntre apa usoara sihidrogenul sulfurat ( H2S) Intr-un turn de extractie apa grea apa usoara este trecuta pestemai multe tavi perforate prin care gazul este precipitat In ldquocircuitul caldrdquo al fiecarui turn deextractie deuteriul va migra catre hidrogenul sulfurat iar in ldquocircuitul rece deuteriul va treceinapoi in apa rece de alimentare Intr-un process in mai multe trepte apa este trecuta princateva turnuri de extractie in serie si apoi un proces de distilare in vid incheie procesul deimbogatire al apei grele care pentru reactoarele nucleare trebuie sa ajunga la un izotopic de9975 (continut de deuteriu)



Bibliografie

Berinde A - Elemente de Fizica si Calculul Reactorilor NuclearihttprowikipediaorgwikiFuziune_nuclearC483httpwwwscientiarostiin httpwwwscientiarofizica58-fizica-nucleara304-fisiunea-si-fuziunea-nuclearehtmlta-la-minut54-scintilatii-stiintifice-fizica106-fuziunea-nuclearahtmlKenneth Shultis Richard E Faw - Fundamentals of nuclear science and engineering (2002)

Martin B - Nuclear And Particle Physics An Introduction (Wiley 2006)Stefanescu P - Bloc de reglare automata a puterii unui reactor nuclear - Conferinta CAER Predeal-

1974



983090

Cuprins


1 Introducere2 Istoric

3 Fuziunea nucleara ndash potential energetic4 Tehnologie existenta

Energia nucleara de fisiune

1 Generalitati2 Interacţiunea neutronilor cu materia 3 Tipuri de interactiuni4 Reacţii de fisiune provocate de neutroni5 Reacţiile utilizate pentru detectarea neutronilor6 Legi de conservare in interactiunile nucleare

7 Utilizarea energetica a tehnologiei nucleare de fisiune ndash Centrala nuclearaCANDU



983091
















983092











983093



ţ i oameni de

ştiin

ţă nu au reu










983094









983095

Fisiunea nucleara

1 Generalitati





nucleu






983096








983097



C)




Z

A

Z

11

0

+

rarr+

icircn care Y A

Z


(10-20 -10-12 s)







983089983088




Difuzia elastica


X n X n A

Z

A

Z +rarr+1

0

1

0



2

2

2

1

)1(

1cos2

+

++=

A

A A

E

E ϕ



2

2

2

2

2

1

)1(

)1(

)1(

1cos2

+

minus=

+

++=

A

A

A

A A

E

E ϕ

Difuzia inelastică




n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

11



γ +rarrlowast

X X A

Z

A

Z




983089983089


Captura radiativă



A

Z

A

Z

A

Z

111

0




92

235

92

1

0 si


48

113

48

1

0




2

3

1

6

3

1

0 ++rarr+


pC N n1

1

14

6

14

7

1

0 +rarr+





n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

1111




983089983090



nPF PF U n A

Z

A

Z

1

0

2

2

1

1

235

92

1

0 42++rarr+




2

MeV Li Hen B 7927

3

4

2

1

0

10

5 ++rarr+


92


10

23592 +++rarr+


γ +rarr+ lowast

ConCo60

27

1

0

59


60

27


45

1

0

103


104

45


2310

5123 minusrarr

lowast β V 5223


78

1

0

198


199

78

γ +rarr+ lowast

Aun Au197

79

1

0

197


198

79



W=mc2=m0c2+Ec


Wa+Wx=Wy+WbDeci

Energia de reactie



983089983091









983089983092




















983089983093










983089983094







983089983095








983089983096





bdquoApa greardquo






983089983097






Bibliografie



1974



983091
















983092











983093



ţ i oameni de

ştiin

ţă nu au reu










983094









983095

Fisiunea nucleara

1 Generalitati





nucleu






983096








983097



C)




Z

A

Z

11

0

+

rarr+

icircn care Y A

Z


(10-20 -10-12 s)







983089983088




Difuzia elastica


X n X n A

Z

A

Z +rarr+1

0

1

0



2

2

2

1

)1(

1cos2

+

++=

A

A A

E

E ϕ



2

2

2

2

2

1

)1(

)1(

)1(

1cos2

+

minus=

+

++=

A

A

A

A A

E

E ϕ

Difuzia inelastică




n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

11



γ +rarrlowast

X X A

Z

A

Z




983089983089


Captura radiativă



A

Z

A

Z

A

Z

111

0




92

235

92

1

0 si


48

113

48

1

0




2

3

1

6

3

1

0 ++rarr+


pC N n1

1

14

6

14

7

1

0 +rarr+





n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

1111




983089983090



nPF PF U n A

Z

A

Z

1

0

2

2

1

1

235

92

1

0 42++rarr+




2

MeV Li Hen B 7927

3

4

2

1

0

10

5 ++rarr+


92


10

23592 +++rarr+


γ +rarr+ lowast

ConCo60

27

1

0

59


60

27


45

1

0

103


104

45


2310

5123 minusrarr

lowast β V 5223


78

1

0

198


199

78

γ +rarr+ lowast

Aun Au197

79

1

0

197


198

79



W=mc2=m0c2+Ec


Wa+Wx=Wy+WbDeci

Energia de reactie



983089983091









983089983092




















983089983093










983089983094







983089983095








983089983096





bdquoApa greardquo






983089983097






Bibliografie



1974



983092











983093



ţ i oameni de

ştiin

ţă nu au reu










983094









983095

Fisiunea nucleara

1 Generalitati





nucleu






983096








983097



C)




Z

A

Z

11

0

+

rarr+

icircn care Y A

Z


(10-20 -10-12 s)







983089983088




Difuzia elastica


X n X n A

Z

A

Z +rarr+1

0

1

0



2

2

2

1

)1(

1cos2

+

++=

A

A A

E

E ϕ



2

2

2

2

2

1

)1(

)1(

)1(

1cos2

+

minus=

+

++=

A

A

A

A A

E

E ϕ

Difuzia inelastică




n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

11



γ +rarrlowast

X X A

Z

A

Z




983089983089


Captura radiativă



A

Z

A

Z

A

Z

111

0




92

235

92

1

0 si


48

113

48

1

0




2

3

1

6

3

1

0 ++rarr+


pC N n1

1

14

6

14

7

1

0 +rarr+





n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

1111




983089983090



nPF PF U n A

Z

A

Z

1

0

2

2

1

1

235

92

1

0 42++rarr+




2

MeV Li Hen B 7927

3

4

2

1

0

10

5 ++rarr+


92


10

23592 +++rarr+


γ +rarr+ lowast

ConCo60

27

1

0

59


60

27


45

1

0

103


104

45


2310

5123 minusrarr

lowast β V 5223


78

1

0

198


199

78

γ +rarr+ lowast

Aun Au197

79

1

0

197


198

79



W=mc2=m0c2+Ec


Wa+Wx=Wy+WbDeci

Energia de reactie



983089983091









983089983092




















983089983093










983089983094







983089983095








983089983096





bdquoApa greardquo






983089983097






Bibliografie



1974



983093



ţ i oameni de

ştiin

ţă nu au reu










983094









983095

Fisiunea nucleara

1 Generalitati





nucleu






983096








983097



C)




Z

A

Z

11

0

+

rarr+

icircn care Y A

Z


(10-20 -10-12 s)







983089983088




Difuzia elastica


X n X n A

Z

A

Z +rarr+1

0

1

0



2

2

2

1

)1(

1cos2

+

++=

A

A A

E

E ϕ



2

2

2

2

2

1

)1(

)1(

)1(

1cos2

+

minus=

+

++=

A

A

A

A A

E

E ϕ

Difuzia inelastică




n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

11



γ +rarrlowast

X X A

Z

A

Z




983089983089


Captura radiativă



A

Z

A

Z

A

Z

111

0




92

235

92

1

0 si


48

113

48

1

0




2

3

1

6

3

1

0 ++rarr+


pC N n1

1

14

6

14

7

1

0 +rarr+





n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

1111




983089983090



nPF PF U n A

Z

A

Z

1

0

2

2

1

1

235

92

1

0 42++rarr+




2

MeV Li Hen B 7927

3

4

2

1

0

10

5 ++rarr+


92


10

23592 +++rarr+


γ +rarr+ lowast

ConCo60

27

1

0

59


60

27


45

1

0

103


104

45


2310

5123 minusrarr

lowast β V 5223


78

1

0

198


199

78

γ +rarr+ lowast

Aun Au197

79

1

0

197


198

79



W=mc2=m0c2+Ec


Wa+Wx=Wy+WbDeci

Energia de reactie



983089983091









983089983092




















983089983093










983089983094







983089983095








983089983096





bdquoApa greardquo






983089983097






Bibliografie



1974



983094









983095

Fisiunea nucleara

1 Generalitati





nucleu






983096








983097



C)




Z

A

Z

11

0

+

rarr+

icircn care Y A

Z


(10-20 -10-12 s)







983089983088




Difuzia elastica


X n X n A

Z

A

Z +rarr+1

0

1

0



2

2

2

1

)1(

1cos2

+

++=

A

A A

E

E ϕ



2

2

2

2

2

1

)1(

)1(

)1(

1cos2

+

minus=

+

++=

A

A

A

A A

E

E ϕ

Difuzia inelastică




n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

11



γ +rarrlowast

X X A

Z

A

Z




983089983089


Captura radiativă



A

Z

A

Z

A

Z

111

0




92

235

92

1

0 si


48

113

48

1

0




2

3

1

6

3

1

0 ++rarr+


pC N n1

1

14

6

14

7

1

0 +rarr+





n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

1111




983089983090



nPF PF U n A

Z

A

Z

1

0

2

2

1

1

235

92

1

0 42++rarr+




2

MeV Li Hen B 7927

3

4

2

1

0

10

5 ++rarr+


92


10

23592 +++rarr+


γ +rarr+ lowast

ConCo60

27

1

0

59


60

27


45

1

0

103


104

45


2310

5123 minusrarr

lowast β V 5223


78

1

0

198


199

78

γ +rarr+ lowast

Aun Au197

79

1

0

197


198

79



W=mc2=m0c2+Ec


Wa+Wx=Wy+WbDeci

Energia de reactie



983089983091









983089983092




















983089983093










983089983094







983089983095








983089983096





bdquoApa greardquo






983089983097






Bibliografie



1974



983095

Fisiunea nucleara

1 Generalitati





nucleu






983096








983097



C)




Z

A

Z

11

0

+

rarr+

icircn care Y A

Z


(10-20 -10-12 s)







983089983088




Difuzia elastica


X n X n A

Z

A

Z +rarr+1

0

1

0



2

2

2

1

)1(

1cos2

+

++=

A

A A

E

E ϕ



2

2

2

2

2

1

)1(

)1(

)1(

1cos2

+

minus=

+

++=

A

A

A

A A

E

E ϕ

Difuzia inelastică




n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

11



γ +rarrlowast

X X A

Z

A

Z




983089983089


Captura radiativă



A

Z

A

Z

A

Z

111

0




92

235

92

1

0 si


48

113

48

1

0




2

3

1

6

3

1

0 ++rarr+


pC N n1

1

14

6

14

7

1

0 +rarr+





n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

1111




983089983090



nPF PF U n A

Z

A

Z

1

0

2

2

1

1

235

92

1

0 42++rarr+




2

MeV Li Hen B 7927

3

4

2

1

0

10

5 ++rarr+


92


10

23592 +++rarr+


γ +rarr+ lowast

ConCo60

27

1

0

59


60

27


45

1

0

103


104

45


2310

5123 minusrarr

lowast β V 5223


78

1

0

198


199

78

γ +rarr+ lowast

Aun Au197

79

1

0

197


198

79



W=mc2=m0c2+Ec


Wa+Wx=Wy+WbDeci

Energia de reactie



983089983091









983089983092




















983089983093










983089983094







983089983095








983089983096





bdquoApa greardquo






983089983097






Bibliografie



1974



983096








983097



C)




Z

A

Z

11

0

+

rarr+

icircn care Y A

Z


(10-20 -10-12 s)







983089983088




Difuzia elastica


X n X n A

Z

A

Z +rarr+1

0

1

0



2

2

2

1

)1(

1cos2

+

++=

A

A A

E

E ϕ



2

2

2

2

2

1

)1(

)1(

)1(

1cos2

+

minus=

+

++=

A

A

A

A A

E

E ϕ

Difuzia inelastică




n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

11



γ +rarrlowast

X X A

Z

A

Z




983089983089


Captura radiativă



A

Z

A

Z

A

Z

111

0




92

235

92

1

0 si


48

113

48

1

0




2

3

1

6

3

1

0 ++rarr+


pC N n1

1

14

6

14

7

1

0 +rarr+





n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

1111




983089983090



nPF PF U n A

Z

A

Z

1

0

2

2

1

1

235

92

1

0 42++rarr+




2

MeV Li Hen B 7927

3

4

2

1

0

10

5 ++rarr+


92


10

23592 +++rarr+


γ +rarr+ lowast

ConCo60

27

1

0

59


60

27


45

1

0

103


104

45


2310

5123 minusrarr

lowast β V 5223


78

1

0

198


199

78

γ +rarr+ lowast

Aun Au197

79

1

0

197


198

79



W=mc2=m0c2+Ec


Wa+Wx=Wy+WbDeci

Energia de reactie



983089983091









983089983092




















983089983093










983089983094







983089983095








983089983096





bdquoApa greardquo






983089983097






Bibliografie



1974



983097



C)




Z

A

Z

11

0

+

rarr+

icircn care Y A

Z


(10-20 -10-12 s)







983089983088




Difuzia elastica


X n X n A

Z

A

Z +rarr+1

0

1

0



2

2

2

1

)1(

1cos2

+

++=

A

A A

E

E ϕ



2

2

2

2

2

1

)1(

)1(

)1(

1cos2

+

minus=

+

++=

A

A

A

A A

E

E ϕ

Difuzia inelastică




n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

11



γ +rarrlowast

X X A

Z

A

Z




983089983089


Captura radiativă



A

Z

A

Z

A

Z

111

0




92

235

92

1

0 si


48

113

48

1

0




2

3

1

6

3

1

0 ++rarr+


pC N n1

1

14

6

14

7

1

0 +rarr+





n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

1111




983089983090



nPF PF U n A

Z

A

Z

1

0

2

2

1

1

235

92

1

0 42++rarr+




2

MeV Li Hen B 7927

3

4

2

1

0

10

5 ++rarr+


92


10

23592 +++rarr+


γ +rarr+ lowast

ConCo60

27

1

0

59


60

27


45

1

0

103


104

45


2310

5123 minusrarr

lowast β V 5223


78

1

0

198


199

78

γ +rarr+ lowast

Aun Au197

79

1

0

197


198

79



W=mc2=m0c2+Ec


Wa+Wx=Wy+WbDeci

Energia de reactie



983089983091









983089983092




















983089983093










983089983094







983089983095








983089983096





bdquoApa greardquo






983089983097






Bibliografie



1974



983089983088




Difuzia elastica


X n X n A

Z

A

Z +rarr+1

0

1

0



2

2

2

1

)1(

1cos2

+

++=

A

A A

E

E ϕ



2

2

2

2

2

1

)1(

)1(

)1(

1cos2

+

minus=

+

++=

A

A

A

A A

E

E ϕ

Difuzia inelastică




n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

11



γ +rarrlowast

X X A

Z

A

Z




983089983089


Captura radiativă



A

Z

A

Z

A

Z

111

0




92

235

92

1

0 si


48

113

48

1

0




2

3

1

6

3

1

0 ++rarr+


pC N n1

1

14

6

14

7

1

0 +rarr+





n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

1111




983089983090



nPF PF U n A

Z

A

Z

1

0

2

2

1

1

235

92

1

0 42++rarr+




2

MeV Li Hen B 7927

3

4

2

1

0

10

5 ++rarr+


92


10

23592 +++rarr+


γ +rarr+ lowast

ConCo60

27

1

0

59


60

27


45

1

0

103


104

45


2310

5123 minusrarr

lowast β V 5223


78

1

0

198


199

78

γ +rarr+ lowast

Aun Au197

79

1

0

197


198

79



W=mc2=m0c2+Ec


Wa+Wx=Wy+WbDeci

Energia de reactie



983089983091









983089983092




















983089983093










983089983094







983089983095








983089983096





bdquoApa greardquo






983089983097






Bibliografie



1974



983089983089


Captura radiativă



A

Z

A

Z

A

Z

111

0




92

235

92

1

0 si


48

113

48

1

0




2

3

1

6

3

1

0 ++rarr+


pC N n1

1

14

6

14

7

1

0 +rarr+





n X X X n A

Z

A

Z

A

Z

1

0

1111




983089983090



nPF PF U n A

Z

A

Z

1

0

2

2

1

1

235

92

1

0 42++rarr+




2

MeV Li Hen B 7927

3

4

2

1

0

10

5 ++rarr+


92


10

23592 +++rarr+


γ +rarr+ lowast

ConCo60

27

1

0

59


60

27


45

1

0

103


104

45


2310

5123 minusrarr

lowast β V 5223


78

1

0

198


199

78

γ +rarr+ lowast

Aun Au197

79

1

0

197


198

79



W=mc2=m0c2+Ec


Wa+Wx=Wy+WbDeci

Energia de reactie



983089983091









983089983092




















983089983093










983089983094







983089983095








983089983096





bdquoApa greardquo






983089983097






Bibliografie



1974



983089983090



nPF PF U n A

Z

A

Z

1

0

2

2

1

1

235

92

1

0 42++rarr+




2

MeV Li Hen B 7927

3

4

2

1

0

10

5 ++rarr+


92


10

23592 +++rarr+


γ +rarr+ lowast

ConCo60

27

1

0

59


60

27


45

1

0

103


104

45


2310

5123 minusrarr

lowast β V 5223


78

1

0

198


199

78

γ +rarr+ lowast

Aun Au197

79

1

0

197


198

79



W=mc2=m0c2+Ec


Wa+Wx=Wy+WbDeci

Energia de reactie



983089983091









983089983092




















983089983093










983089983094







983089983095








983089983096





bdquoApa greardquo






983089983097






Bibliografie



1974



983089983091









983089983092




















983089983093










983089983094







983089983095








983089983096





bdquoApa greardquo






983089983097






Bibliografie



1974



983089983092




















983089983093










983089983094







983089983095








983089983096





bdquoApa greardquo






983089983097






Bibliografie



1974



983089983093










983089983094







983089983095








983089983096





bdquoApa greardquo






983089983097






Bibliografie



1974



983089983094







983089983095








983089983096





bdquoApa greardquo






983089983097






Bibliografie



1974



983089983095








983089983096





bdquoApa greardquo






983089983097






Bibliografie



1974



983089983096





bdquoApa greardquo






983089983097






Bibliografie



1974



983089983097






Bibliografie



1974



Bibliografie



1974

baracu t, rusu r, scorus gh, vatafu r- applied physics- nuclear energy of fusion and fission, 2011...

Documents