Почему уран-235 не может нормально делиться без замедлителей нейтронов?

[Никитин]

В 16.11.2025 в 21:50, burbulis сказал:

А как вы думаете, реально ли построить любительский ядерный реактор на природном уране? ..... Конечно все это делать под надзором властей, но руками чисто любителей. Было бы любопытно в этом поучаствовать.

Власти есть разные.... Некоторые прямо заинтересованы в этом - вы это имели в виду? Да еще учитывая ваши взгляды....

 

 

[burbulis]

В 18.11.2025 в 00:20, Никитин сказал:

Некоторые прямо заинтересованы в этом - вы это имели в виду?

Нет. Я имел в виду добровольный труд любителей-энтузиастов. По согласованию с властями той страны, где планируется данный эксперимент. В РФ такое никогда не позволят, это и ежу понятно. Но мир ведь не ограничивается одной толькой РФ.

[burbulis]

Тот же Дэвид Хан, если бы заранее уведомил власти о своем эксперименте, мог бы добиться большого успеха. Ему только нужно было все согласовать и узаконить.

[CRV90]

В 13.11.2025 в 21:20, burbulis сказал:

А природный уран без замедлителя нейтронов вообще не будет давать СЦР? Даже в количествах несколько сотен тонн? Напр. если сложить из урановых кирпичей здоровенный куб (типа как Чикагская поленница), только массой в 500-600 тонн?

Поленница кстати имела хоть и небольшую, но положительную реактивность. Начальная мощность была мизерной, но если бы из "поленницы" удалили все поглощающие элементы и дали бы ЦР разогнаться, то через несколько часов вся эта конструкция раскалилась бы до красна.

[St2Ra3nn8ik]

В 19.11.2025 в 09:53, CRV90 сказал:

Поленница кстати имела хоть и небольшую, но положительную реактивность. Начальная мощность была мизерной, но если бы из "поленницы" удалили все поглощающие элементы и дали бы ЦР разогнаться, то через несколько часов вся эта конструкция раскалилась бы до красна.

Там замедлитель ещё был - графит. Без него на современном природном уране (с 0,72% U²³⁵) не заработает вовсе.

[Вадим Вергун]

В 14.11.2025 в 21:02, burbulis сказал:

А тяжелая вода нужна именно 100% D2O, или смесь H2O/D2O тоже сгодится? Допустим вот для реактора на природном уране, нужна прям 100% D2O?

Для реакторов CANDU пользуют тяжелую воду с обогащением 99.75%. Вода с меньшим обогащением будет больше поглощать нейтронов из-за чего снизится максимальная глубина выгорания топлива, которая у этих реакторов и так не высокая.

[CRV90]

В 19.11.2025 в 19:40, St2Ra3nn8ik сказал:

Там замедлитель ещё был - графит. Без него на современном природном уране (с 0,72% U²³⁵) не заработает вовсе.

И не просто графит, а высочайшей чистоты графит. Без малейших примесей бора и др. нейтронных ядов. На этом кстати обломались немцы. Попробовали заюзать графит обычный - и ничего у них не вышло.

[CRV90]

В 13.11.2025 в 18:32, burbulis сказал:

Но тогда непонятно, как работает ЯО на U-235, хотя бы тот же "Малыш" с пушечной системой. Там же замедлителей нейтронов не было. Тупо 2 куска один в другой влетели и шарахнуло. Почему там все сработало без нейтронных замедлителей?

В Малыше тоже применялись замедлители нейтронов. В подвижной части, той которая налетала на "стержень", между урановыми кольцами располагались кольца из графита. Неподвижная часть, стержень, тоже был собран из слоев уран-графит-уран. Плюс ко всему, там применялся дополнительный источник нейтронов, полониево-бериллиевый.

Так что замедлители нейтронов нужны в любом случае, если речь идет об устройствах на 235 уране.

 

[St2Ra3nn8ik]

В 28.11.2025 в 14:32, CRV90 сказал:

В подвижной части, той которая налетала на "стержень", между урановыми кольцами располагались кольца из графита. Неподвижная часть, стержень, тоже был собран из слоев уран-графит-уран.

В данном случае так, учитывая то, что таким образом повышается эффективность реакции (полнее используются нейтроны), хотя и ценой скорости её нарастания.

Кстати да, с помощью правильной комбинации слоёв замедлителя, а также добавления отражателя можно снизить его критмассу раз в 200.

 

В 28.11.2025 в 14:32, CRV90 сказал:

Плюс ко всему, там применялся дополнительный источник нейтронов, полониево-бериллиевый.

Да. Иначе не достичь эффективного выгорания топлива.

[Артем_Гончаров1]

В 13.11.2025 в 13:11, burbulis сказал:

Приветствую!

Я тут начал погружаться в мир ядерной физики.

Не дает покоя один вопрос. Везде пишут, что без нейтронных замедлителей цепная реакция в уране-235 затухает. Нейтроны нужно искусственно замедлять, иначе все остановится. Но блин, это же как-то нелогично. По идее, чем быстрее летит нейтрон, тем сильнее он разобьет ядро. По аналогии с бильярдными шарами. Почему же тогда быстрые нейтроны плохо разбивают ядра урана-235?

Как-то все нелогично устроено в ядерном мире...

В 13.11.2025 в 13:11, burbulis сказал:

Везде пишут, что без нейтронных замедлителей цепная реакция в уране-235 затухает.

 

Во-первых, в чистом У-235 или в реакторном (где его, скажем, всего 5-7%, а остальное - 238, который поглощает намного активнее, чем отдает)? Как уже сказали выше, в бомбе замедлитель не нужен. Другое дело, что замедлитель (существенно) уменьшает минимальную массу, необходимую для самоподдерживающейся цепной реакции. 

Кроме того, размер ядра атома того же урана очень мал относительно расстояния между атомами. Именно потому очень важно сильное взамодействие, которое и притягивает нейтрон к ядру. Да не изобьет меня общество, представьте, что каждое ядро это магнитик (сильное взаимодействие это не электромагнитное!), а нейтрон пусть будет кусочком железа. Чем быстрее железка пролетает мимо ядра, тем меньше магнитик успевает притянуть ее, повлиять на траекторию, тем меньше вероятность притягивания с последующим делением.

В 13.11.2025 в 18:20, burbulis сказал:

А природный уран без замедлителя нейтронов вообще не будет давать СЦР?

По идее, будет, металлический. Только его понадобится действительно очень много.