- •1. Тиск газів. Закон Паскаля. Атмосферний тиск
- •2. Послідовне та паралельне з’єднання провідників в електричному колі.
- •3. Рівноприскорений рух. Вільне падіння .
- •4. Взаємодія струмів. Магнітне поле струму. Магнітна індукція. Сила Ампера. Сила Лоренца.
- •5. Механічний рух. Відносність руху. Система відліку. Шлях і переміщення. Додавання швидкостей.
- •6. Випаровування рідин. Насичуюча і ненасичуюча пара. Тиск насичуючої пари. Вологість повітря, її вимірювання
- •7. Рівномірний рух тіла по колу
- •8. Електромагнітні хвилі, їх випромінювання. Принципи сучасного радіозв’язку. Розвиток засобів зв’язку в Україні.
- •9. Гравітаційна взаємодія. Закон всесвітнього тяжіння. Деформація тіл. Закон Гука. Сила тертя.
- •10. Корпускулярно-хвильовий дуалізм. Тиск світла. Дослід Лебедєва. Хімічна дія світла.
- •11. Перший закон динаміки Ньютона. Інерціальні системи відліку. Принцип відносності у класичній механіці.
- •12. Закони відбивання та заломлення світла.
- •13. Маса, її вимірювання. Сила. Другий закон динаміки Ньютона.
- •14. Радіоактивність. Закон радіоактивного розпаду. Альфа-, бета-, гамма-випромінювання.
- •15. Третій закон Ньютона. Імпульс тіла. Закон збереження імпульсу. Значення робіт к. Ціолковського, ю. Кондратюка, с.Корольова у розвитку космонавтики.
- •16. Самоіндукція. Індуктивність. Енергія магнітного поля.
- •17. Рух тіла під дією кількох сил. Момент сили. .
- •18.Неперервний та лінійчатий спектри. Спектри поглинання та випромінювання. Спектральний аналіз та його застосування.
- •19. Фотоелементи та їх застосування в техніці.
- •20. Дифракція світла. Дифракційна решітка та її застосування
- •21. Склад атомного ядра. Відкриття нейтрона. Ізотопи
- •22. Генератор змінного струму. Трансформатор. Передавання енергії на відстань.
- •23. Основні положення молекулярно-кінетичної теорії. Пояснення агрегатних станів речовини на основі мкт. Маса і розмір молекул. Стала Авогадро.
- •Будь-які речовини мають дискретну (переривчасту) будову. Вони складаються з найдрібніших частинок молекул і атомів.
- •Молекули знаходяться в стані неперервного хаотичного (невпорядкованого) руху, що називається тепловим.
- •24. Лінзи. Формула тонкої Лінзи. Лінійне збільшення
- •25. Внутрішня енергія, способи її зміни. Кількість теплоти та робота. Перший закон термодинаміки
- •26. Вільні електромагнітні коливання у контурі. Перетворення енергії в коливальному контурі. Власна частота коливань у контурі
- •27. Температура, її фізичний зміст. Вимірювання температури. Температурні шкали.
- •28. Поділ ядер урану. Ланцюгова реакція. Ядерний реактор. Термоядерні реакції
- •29. Несамостійний і самостійний розряди у газах. Плазма, її використання.
- •30. Дослід Резерфорда. Ядерна модель атома. Квантові постулати Бора.
- •31. Електризація тіл. Електричний заряд, його дискретність. Закон збереження електричного заряду. Закон Кулона.
- •32. З'єднання конденсаторів у батарею.
- •33. . Електричне поле. Напруженість електричного поля. Лінії напруженості
- •34 Фотоелектричний ефект. Закони фотоефекту, їх пояснення на основі квантових уявлень. Рівняння Ейнштейна.
- •35. Робота при переміщенні заряджених тіл в електричному полі. Потенціал. Різниця потенціалів. Напруга.
- •36. Експериментальні методи реєстрації іонізуючих випромінювань. Поглинена доза випромінювання, її біологічна дія. Способи захисту від випромінювання
- •37. Електроємність. Конденсатор. Енергія електричного поля конденсатора (без виведення). Застосування конденсаторів у техніці.
- •38. Деформації. Види деформацій. Сила пружності. Закон Гука
- •39. Електричний струм. Закон Ома для ділянки кола. Опір.
- •40. Кристалічні та аморфні тіла. Поняття про рідкі кристали
- •41. Електрорушійна сила. Закон Ома для повного кола. Робота і потужність електричного струму.
- •42. Природа світла
- •43. Явище електромагнітної індукції. Закон електромагнітної індукції. Правило Ленца.
- •44. Побудова зображення за допомогою лінзи.
- •45. Електромагнітне поле, його матеріальність. Електромагнітні хвилі, їх властивості. Радіолокація, її застосування.
- •Блок-схема радіолокаційної станції.
- •46 Поверхневий натяг. Капілярні явища. Явища змочування і капілярності у природі і техніці.
- •47. Електричний струм у вакуумі. Електронна емісія. Електронно-променева трубка.
- •48. Ідеальний газ. Рівняння стану ідеального газу.
- •49. Електричний струм в електролітах. Закони електролізу. Застосування електролізу.
- •50. Шкала електромагнітних хвиль. Застосування інфрачервоного, ультрафіолетового та рентгенівського випромінювань.
- •51. Електричний струм у напівпровідниках. Залежність опору напівпровідників від температури та освітленості. Застосування напівпровідників.
- •52. Когерентність. Інтерференція, її застосування в техніці. Дисперсія світла.
28. Поділ ядер урану. Ланцюгова реакція. Ядерний реактор. Термоядерні реакції
Під час перебігу ядерних реакцій може відбуватися злиття ядер (реакція синтезу) чи їх поділ. Реакцію синтезу легких ядер називають термоядерною. Щоб сталася «перебудова» легких ядер внаслідок їх парних зіткнень, необхідно подолати електростатичне відштовхування між ними і зблизити їх на відстані дії ядерних сил. Тому термоядерні реакції потребують високих енергій взаємодіючих ядер, яких можна досягати, наприклад, за високих температур (108 К і вище). У земних умовах досягти таких температур можна лише за допомогою ядерного вибуху (на цьому ґрунтується принцип дії водневої бомби) або в потужному імпульсі лазерного випромінювання (керована термоядерна реакція синтезу).
У природних умовах термоядерні реакції синтезу відбуваються в надрах зірок і є основним джерелом їхньої енергії. Для Сонця основною реакцією є перетворення чотирьох протонів на ядро атома Гелію, що супроводжується виділенням енергії понад 26 МеВ за один цикл:
Перша термоядерна реакція була здійснена в 1932 році на швидких протонах
Ядерну реакцію поділу атомних ядер уперше спостерігали у 1939 р. німецькі вчені О. Ган і Ф. Штрасман. Вони встановили, що під час бомбардування ядер атомів Урану нейтронами вони діляться на дві приблизно однакові частинки (мал. 8.5).
Внаслідок кожного такого поділу вивільняється 2—3 нейтрони і близько 200 МеВ енергії. Ф. Жоліо-Кюрі висловив думку, що під впливом потоку вивільнених нейтронів ядерна реакція поділу ядер атомів Урану може розвиватися як ланцюгова.
Щоб ланцюгова реакція розвивалася, потрібно підтримувати незмінним потік нейтронів і створити умови для їх проникнення в ядра атомів Урану. З цією метою треба достатню масу Урану вміщувати в обмеженому просторі, створювати так звані критичні умови. Тоді нейтрони потраплятимуть в ядра, викликаючи подальший їх поділ. Мінімальну масу, за якої ланцюгова реакція відбувається самочинно, називають критичною.
Здійснення ланцюгової реакції поділу ядер атомів Урану — досить складний процес. Адже повільні нейтрони, що вивільняються в процесі ядерної реакції, можуть викликати поділ лише ядер 23592U; для поділу ядер 23892U потрібні швидкі нейтрони з енергією понад 1 МеВ. Оскільки природний Уран складається з двох нуклонів — 99,3 % Урану-238 і лише 0,7 % Урану-235, то для підтримання ланцюгової ядерної реакції необхідно задовольнити принаймні дві умови: досягти критичної маси і забезпечити достатнє число вивільнених нейтронів для підтримання реакції, яке б не зменшувалося з часом.
Трансуранові елементи — це хімічні елементи, розміщені в таблиці Менделєєва за Ураном (Z > 92)
Повільні нейтрони не викликають поділу ядра 23892U. Проте їх захоплення цим нуклідом веде до цікавих наслідків — утворення трансуранових елементів. Спочатку виникає короткоживучий радіоактивний нуклід 23992U, період піврозпаду якого Т = 23 хв (мал. 8.6), який внаслідок бета-розпаду перетворюється на новий елемент — Нептуній:
У свою чергу, нестійкий нуклід нептунію перетворюється на відносно стабільний Плутоній Т = 24 000 років:
Ядерну реакцію одержання Плутонію нині широко використовують у сучасних ядерних реакторах-розмножувачах. ЯДЕРНИЙ РЕАКТОР. ЯДЕРНА ЕНЕРГЕТИКА ТА ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА
Людство зробило істотний крок уперед, освоївши ядерну енергію. У 1942 р. під керівництвом Е. Фермі в США було збудовано перший ядерний реактор, в якому ланцюгова реакція поділу ядер атомів Урану стала керованою. Це дало поштовх бурхливому розвитку атомної (ядерної) енергетики.
Перший в Європі ядерний реактор було збудовано в 1946 році під керівництвом І. В. Курчатова в Обнінську (Росія)
Ядерний реактор складається з: активної зони, де відбувається ядерна реакція, поглиначів нейтронів, захисного кожуха, парогенератора, турбіни та електричного генератора (мал. 8.7).
Принцип його дії полягає у використанні вивільненої внаслідок ядерної реакції енергії для здобуття електричної напруги. В активну зону завантажують ядерне паливо — збагачений Уран у вигляді тепловидільних елементів (ТВЕЛів), які утворюють правильну ґратку, і речовину, що гальмує нейтрони (графіт або так звану важку воду), оскільки ядра нукліда урану-235 краще захоплюють повільні нейтрони.
Щоб ланцюгова реакція була керованою, необхідно регулювати число нейтронів в активній зоні. З цією метою до неї вводять регулювальні стрижні з матеріалу, який добре вбирає нейтрони (Кадмій, Бор). Зміною глибини їх введення регулюють потік нейтронів, а отже, керують перебігом ланцюгової реакції.
Енергія, що виділяється в результаті поділу ядер атомів Урану, за допомогою теплоносія передається парогенератору.
Вироблена ним водяна пара спрямовується на лопатки парової турбіни, сполученої з генератором, який виробляє електроенергію. Так після кількох перетворень енергія, що вивільняється внаслідок поділу атомних ядер, стає електричною. Електромережами вона потрапляє до споживачів.
Потужність ядерного реактора в 1 МВт відповідає ланцюговій реакції, за якої відбувається 3-Ю16 актів поділу ядер Урану за 1 с
Ядерні реактори є основою атомних електростанцій (АЕС). Нині у світі налічується понад 1000 ядерних енергетичних установок. Атомна енергетика вважається економічно найвигіднішою і високотехнологічною. Вона використовує останні досягнення науки, сучасні автоматизовані системи керування технологічним процесом на основі ЕОМ, потребує високої кваліфікації працівників. Експлуатація АЕС потребує запровадження широкого спектра засобів контролю і радіаційної безпеки, оскільки в разі нехтування ними наслідки можуть бути катастрофічними. 26 квітня 1986 р. внаслідок грубого порушення технологічного циклу роботи ядерного реактора на Чорнобильській АЕС сталася аварія. Загинули люди, наслідки цієї трагедії відчуваються досі.