Европейская организация по ядерным исследованиям (CERN) в конце осени 2024 года прекратит сотрудничество с сотнями специалистов, которые «связаны с какой-либо российской организацией», сообщил «РИА Новости» представитель организации Арно Марсолье.
По словам Марсолье, речь идет примерно о 500 людях, которые не живут в Швейцарии. «Приостановление действия соглашения о сотрудничестве вступит в силу с 30 ноября этого года», — сказал он.
Представитель CERN напомнил, что организация не получает финансирования от России. «И мы готовимся к тому, чтобы задачи на Большом адронном коллайдере в будущем взяли на себя другие группы», — добавил Марсолье.
CERN — крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий, она находится на границе Швейцарии и Франции, вблизи Женевы. В CERN состоят 23 страны, Россия не входит в их число. В марте 2022-го после начала военных действий на Украине организация лишила Россию статуса наблюдателя, а летом решила не продлевать соглашения о сотрудничестве с Москвой и Минском после истечения их сроков действия в 2024 году.
Директор Института ядерной физики СО РАН имени Будкера в Новосибирске Павел Логачев рассказывал журналистам, что CERN продолжает сотрудничество с институтом и старается максимально способствовать участию ученых в работе центра, но новосибирские специалисты начали передавать дела коллегам из других стран.
В январе 2023 года Guardian сообщила о тупиковой ситуации в CERN, поскольку ученые не могли договориться, как указывать российских и белорусских исследователей в качестве соавторов их научных работ о Бльшом адронном коллайдере и указывать ли их вообще. В итоге они решили временно не обнародовать эти работы.
Ядерная энергия (атомная энергия) — внутренняя энергия атомных ядер, выделяющаяся при некоторых ядерных превращениях.
Использование ядерной энергии основано на осуществлении цепных реакций разделения тяжелых ядер и реакций термоядерного синтеза легких ядер.
Природа и получение Атомная энергия — энергия, выделяемая при превращении атомных ядер. Эти преобразования могут происходить спонтанно (см. Радиоактивность) или при столкновениях с ядрами нейтронов или ускоренных заряженных частиц (см. Ядерные реакции). Эта энергия в миллионы раз превышает химическую энергию, выделяемую, например, при горении.
Атомная энергия обусловлена ядерными силами, действующими между нуклонами, то есть нейтронами и протонами. В формировании энергии ядра участвуют два типа сил: притяжение между всеми нуклонами за счёт остаточного сильного взаимодействия и кулоновское отталкивание между положительно заряженными протонами.
Энергия связи распространенных изотопов в расчёте на один нуклон
Энергия связи на нуклон Энергия связи, приходящаяся на 1 нуклон, неодинакова для различных ядер. Она самая большая для ядер средней массы (8,6 МэВ); для тяжёлых ядер - ок. 7,5 МэВ; для лёгких ядер она изменяется от 1,1 МэВ (дейтерий) до 7,0 МэВ (4He). Превращение ядер с меньшей энергией связи, приходящейся на 1 нуклон, в ядра с большей энергией связи сопровождается выделением энергии. К примеру, если поделить ядро с атомной массой А = 200 и средней энергией связи нуклонов 7,5 МэВ на два ядра со средней энергией 8,6 МэВ, то при этом выделится энергия Е = 200 X (8,6—7,5 ) = 220 МэВ. Если образовать ядро гелия из двух ядер дейтерия, выделится энергия Е = 4 х (7—2·1,1) = 23,6 МэВ.
Ядерный синтез Для получения атомной энергии можно использовать ядерные реакции деления и ядерные реакции синтеза. Реакции синтеза могут происходить только тогда, когда ядра приближаются друг к другу на расстояние менее 10^-13 см, на котором начинают действовать ядерные силы. Сближению ядер противодействуют кулоновские отталкивающие силы; поэтому, чтобы эти силы преодолеть, ядра должны обладать достаточной энергией. Получение свободных нейтронов и ускорение заряженных частиц требует затрат энергии. Вероятность попадания таких частиц в ядра очень мала. Поэтому израсходованная энергия превышает энергию, выделяемую при ядерных реакциях. Энергетический выигрыш можно получить только в том случае, когда превращение происходит вследствие цепных реакций. Реакции синтеза могут быть цепными при очень высоких температурах – в десятки и даже сотни миллионов градусов (см. Термоядерные реакции). При этих условиях вещество существует в виде плазмы и энергия отдельных частиц плазмы (ε = 3/2 kT) достаточна для преодоления кулоновского отталкивания. Такие высокие температуры существуют в недрах звёзд, одной из которых Солнце. Именно в результате термоядерных реакций синтеза Солнце излучает энергию.
В области овладения управляемыми термоядерными реакциями синтеза уже решена одна из основных проблем — термическая изоляция плазмы, которая осуществляется с помощью магнитных полей. Особенно важно в реакциях синтеза то, что в качестве «горючего» для них можно использовать дейтерий в практически неограниченном количестве. Дейтерий содержится в тяжёлой воде, являющейся примесью к воде морей и океанов.
Разделение ядра Цепные реакции разделения могут происходить потому, что разделение каждого ядра сопровождается выделением нескольких нейтронов, которые при захвате их другими ядрами снова могут вызвать разделение с выделением новых нейтронов, и т.д. , будет, в среднем больше одного нейтрона на разделение, цепная реакция сможет самоподдерживаться. Если цепная реакция развивается очень быстро, то она приобретает характер взрыва, как, например, в атомной бомбе. После взрыва атомной бомбы возникает очень высокая температура. являющееся необходимым условием протекания термоядерных реакций; это используется пока только в водородной бомбе. Скорость цепных реакций деления регулируют пока только в ядерных реакторах. Энергия, выделяемая в результате этих реакций, отводится от реактора в виде тепла с помощью теплоносителей, которыми могут быть вода, пар, жидкие металлы, газы и т.д. Эта тепловая энергия используется на ядерных электростанциях и атомных двигателях.
Использование Ядерная энергия используется человечеством в военных целях, для производства электроэнергии и ядерных энергетических установках (двигателях).
В середине 20 в. были сконструированы атомная и водородная бомба. К концу столетия пять ядерных держав накопили достаточный ядерный арсенал для уничтожения всего человечества.
Использование атомной энергии стимулируется, прежде всего, тем, что уже на первом этапе её использования стоимость электроэнергии, получаемой от атомных и угольных станций, примерно одинакова.
Экономическое преимущество атомных электростанций над тепловыми будет непрерывно расти как вследствие их усовершенствования, так и вследствие удорожания каменного угля, торфа, нефти и природного газа, запасы которых в верхних слоях Земли быстро уменьшаются. При современных темпах роста использования энергии этих запасов топлива может хватить на 100–150 лет, использование же ядерных реакций разделения урана, тория и плутония сможет увеличить этот срок ещё на 200–300 лет.
Лишь овладение термоядерными реакциями синтеза обеспечит человечество энергией в неограниченном количестве и на неограниченный срок.
Использование в энергетике Основой ядерной энергетики являются атомные электростанции, обеспечивающие около 6% мирового производства энергии и 13-14% электроэнергии. Первая в мире атомная электростанция была построена в СССР и пущена 27 июня 1954 года. По данным МАГАТЭ в 2007 году в мире работало 439 промышленных ядерных реакторов, расположенных на территории 31 страны.
Использование в технике В 1959 году в СССР закончено строительство первого в мире ледокола «Ленин» с ядерной энергетической установкой На 2012 год в мире построено более 150 судов с ядерными энергетическими установками.
Вот часто слышу учёные на коллайдере столкнули те или иные частицы с другими и в результате получили там другие частицы.
Но ведь это может быть и неправда.
Почему бы не сделать платный вход для обычных людей туда, чтобы каждый смог произвольно столкнуть ту или иную частицу, чтобы ОН ЛИЧНО всё это увидел воочию!
А то начитавшись книг думаешь, а вдруг это не так! А вдруг частиц этих нет, а это всё просто игра, иллюзия.
А так каждый сам своими глазами увидит частицы, сам их столкнёт и сам ПОЙМЁТ, ЧТО получилось В ИТОГЕ.
Так нет же ж падлы, это доверяют только своим учёным!
Мы постарались сделать каждый город, с которого начинается еженедельный заед в нашей новой игре, по-настоящему уникальным. Оценить можно на странице совместной игры Torero и Пикабу.
Надо бы написать понятный длиннопост с картинками про устройство детекторов на Большом Адронном Коллайдере. Но что-то страшно за такую задачу браться. Поэтому вот вам пока для затравки вчерашняя фотка из Компактного Мюонного Соленоида (CMS).
Я абсолютно не разбираюсь в физике и по этому хочу задать вопрос физикам с пикабу.
Чисто теоретически. Если взять атом одного вещества и изменить в нём количество протонов, нейтронов, и электронов , сделать их больше или меньше станет ли он атомом другого вещества ?
Привет 👋 Сегодня расскажу о том, что такое ядерная энергия, как её получают и что для этого нужно ☢️
Первый ключ к пониманию
Эйнштейн в 1905 году вывел одну из самых известных формул в мире E = mc², где E — энергия, m — масса, а с — скорость света в вакууме. Зная эту формулу, можно сделать два важных вывода. Во-первых, энергия может быть преобразована в массу и наоборот. Во-вторых, при скорости частицы близкой к скорости света энергия, в которую масса будет преобразована, будет колоссальной. Это наш первый ключ💡 к пониманию ядерной энергии
Откуда берётся энергия?
Известно, что масса ядра любого атома в состоянии покоя (без движения) всегда меньше, чем масса составляющих его протонов и нейтронов, взятых отдельно. Это явление называется дефект массы. Как же так получается? У протонов и нейтронов есть масса, но объединяясь в ядро, они начинают взаимодействовать друг с другом и часть их массы превращается в энергию связи между ними. Во время распада энергия превращается обратно в массу, но не вся — часть высвобождается. Мы стали ещё ближе к ядерной энергии😉
Реакция распада
Масса ядра атома зависит от того, сколько протонов и нейтронов внутри. Между ними действует ядерная сила — фундаментальная и самая мощная из известных сил, целью которой является поддержание целостности ядра — его стабильности. Но у ядерной силы есть главный противник — Кулоновская сила отталкивания, которая действует между протонами. В таблице Менделеева элементы представлены в порядке увеличения массы ядра. Чем больше масса ядра, тем больше ядерных сил нужно, чтобы удержать его от распада. Поэтому тяжёлые элементы нестабильны и стремятся к распаду на более лёгкие и стабильные, выделяя при этом излучение. Их как раз и называют радиоактивными, а сам процесс — реакция распада💥
Изотопы
Распад дело такое — кому-то нужно доли секунды, а кому-то септилионы (10²⁴) лет. Причем при распаде разных элементов выделяется разное количество энергии, соответственно одни элементы расщеплять эффективнее, чем другие. Это работает даже в пределах одного элемента. Практически у каждого элемента есть несколько альтер-эго — они называются изотопы. У них одинаковое количество протонов, но разное количество нейтронов, поэтому им присуща разная стабильность, разные свойства и самое главное — разное количество высвобождаемой энергии при делении. Например, уран является одним из самых популярных компонентов для ядерного топлива в мире, но в природе он на 99% состоит из изотопа урана 238, который при распаде выделяет не так много энергии, как хотелось бы. Что же делать?🤔 Есть пара вариантов...
Ядерное топливо
Чтобы стать ядерным топливом, элемент должен отвечать, как минимум, двум критериям: высвобождать колоссальное количество энергии при распаде и, самое главное, выделять нейтрон. Нейтроны, вылетая с огромной скоростью, будут врезаться в соседние атомы, вызывая их распад, с последующим выделением энергии и появлением других нейтронов. Это называется цепная реакция, и именно этот принцип лежит в основе ядерной энергетики⚛️
Добыча ядерного топлива
Чтобы получить из урана ядерное топливо, у нас есть два пути. Первый вариант — обогатить урановую руду, состоящую из урана 235 и урана 238, с помощью специальных центрифуг, где в процессе вращения более тяжелый уран 238 сместится к краю. Это даст возможность убрать какое-то его количество из породы, тем самым повысив концентрацию урана 235. Сырье для ядерного топлива готово✔️ При последующем попадании в него нейтроном, содержащиеся в нём изотопы урана 235 будут превращаться в уран 236, который и даст необходимую энергию при распаде.
Ещё один способ получить ядерное топливо — это превратить исходный уран 238 в изотоп урана 239, который затем при распаде будет давать плутоний 239 — ещё один элемент, соответствующий всем критериям ядерного топлива.
Теперь ты стал ближе к понимаю ядерной энергии, так что можно и поумничать 🧐 В следующий раз расскажу про ещё один тип ядерной реакции — термоядерную. Энергия от неё достигает Земли в виде фотонов и превращается в тепло, которое мы ощущаем☀️Следи за обновлениями в моём канале. Буду рад твоей подписке!
Эта дверь толщиной 2,5 метра и весом в 44 тонны установлена в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса, там изучают ядерную физику.
Несмотря на ее вес, эту дверь может спокойно открыть и один человек. Все благодаря хитрой системе поршней!
Что скрывается за этой дверью? Очень мощный излучатель нейтронов — RTNS-II. То есть этот «сейф» нужен не для защиты чего-то от внешнего мира, а для защиты нас от того, что внутри.