Nukleêre chain reaksje. Betingsten fan de nukleêre ketting reaksje

De relativiteitsteory seit dat massa - is in bysûndere foarm fan enerzjy. Ut dit dan folget dat it mooglik is om te konvertearjen massa yn enerzjy en enerzjy yn massa. Op intraatomic nivo, sokke reaksjes plakfine. Yn it bysûnder, guon fan 'e massa fan de atoomkearn kin wol feroarje yn enerzjy. Dat bart op ferskate wizen. Earst, de kearn kin brek se yn in tal lytsere kearnen, dizze reaksje hjit "it ynstoarten". Twads, lytsere kernels kinne maklik ferbining te krijen gruttere - dit synteze reaksje. Yn it hielal, sokke reaksjes binne net ûngewoan. Folstean it te sizzen dat de fúzje reaksje - in boarne fan enerzjy foar de stjerren. Mar de reaksje fan ferfal brûkt troch it minskdom nei kearnreaktors, lykas minsken hawwe leard om dy komplekse prosessen. Mar wat is in nukleêre ketting reaksje? Hoe't jo beheare it?

Wat bart der yn 'e kearn fan in atoom

Nuclear chain reaksje - in proses rint yn collisions fan legere dieltsjes of kearnen mei oare kearnen. Wêrom is in "keatling"? Dit set fan sekwinsjele ien nukleêre reaksjes. As gefolch fan dit proses is der in feroaring fan it kwantum steat nucleon en gearstalling yn de kearn, ferskine sels nije dieltsjes - produkten fan 'e reaksje. Nukleêre ketting reaksje, de fysika fan hokker kinne jo ferkenne de meganismen fan ynteraksje fan de kearnen mei de kearnen en dieltsjes - de primêre metoade foar de produksje fan nije eleminten en isotopen. Om te begripen it keatling reaksje, wy moatte earst omgean mei de single.

Wat is nedich foar reaksje

Om útfiering sa'n proses, lykas de nukleêre ketting reaksje, is it nedich om te bringen byinoar de dieltsjes (kearn en nucleon twa kearnen) oan de ôfstân fan de straal fan sterke ynteraksje (likernôch ien Fermi). As de ôfstannen binne grut, de ynteraksje fan laden dieltsjes is puur Coulomb. Yn de nukleêre reaksje, mei achtslaan fan alle wetten: behâld fan enerzjy, it momint fan 'e feart, baryon lading. Nuclear chain reaksje wurdt oantsjutten mei de symboalen a, b, a, d. Symboal a denotes in begjinnende kearn, b - it foarfal dieltsje, mei - in nije ynfoege, dieltsjes, en d denotes dêr sadwaande in kearn.

enerzjy fan 'e reaksje

De keten nukleêre reaksje kin plakfine mei sawol de opname en frijlitting fan enerzjy, dat is lyk oan de massa ferskil fan dieltsjes nei de reaksje en foardat it. De opgien enerzjy bepaalt de minimaal Kinetic enerzjy fan in botsing, in saneamde drompel nukleêr reaksje wêryn kin streame frij. Dizze drompel hinget ôf fan de dieltsjes dy't dielnimme oan 'e ynteraksje, en op harren eigenskippen. By de earste faze, alle dieltsjes binne yn in foarbeskaaide quantum steat.

reacting

De wichtichste boarne fan laden dieltsjes dy't belegerje de kearn is it dieltsje accelerator, dat kinne balken fan de protoanen, swier ioanen en lichte kearnen. Trage neutroanen produsearre troch it brûken fan kearnreaktors. Foar fêststellen fan it ynsidint laden dieltsjes kinne brûkt wurde ferskate soarten fan nukleêre reaksjes - sawol de synteze en ferfal. De kâns dat se is ôfhinklik fan de parameters fan de dieltsjes dy't gearfoegje. Ut dizze kâns wurdt yn ferbân brocht sa'n skaaimerk, de dwerstrochsneed fan de reaksje - de wearde fan de effektive gebiet dat karakterisearret de kearn as doelwyt foar it foarfal dieltsjes en dat is in maatregel fan de kâns fan dieltsjes it ynfieren fan de kearn en ynteraksje. As de reaksje wurdt besocht dieltsjes mei in Artilleribataljonen spin wearde, it ûnderdiel is direkt ôfhinklik fan harren oriïntaasje. Sûnt de rêch fan de ynkommende dieltsjes binne net oriïntearre hielendal willekeurich, en mear of minder oarderlike wize, al de lichemkes binne polarized. Kwantitative typearring fan 'e spin-rjochte beskriuwt de polarisaasje vector.

De reaksje meganisme

Wat is in nukleêre ketting reaksje? Sa't al neamd, it is in searje fan ienfâldiger reaksjes. Details fan it foarfal dieltsje en syn ynteraksje mei de kearn binne ôfhinklik fan 'e massa, lading, in Kinetic enerzjy. Ynteraksje bepaald troch de mjitte fan frijheid fan de kearnen, dy't entûsjast doe't in oanriding. Kontrole oer al dizze meganismen soarget foar in proses lykas regele nukleêre ketting reaksje.

direkte reaksjes

As in belêste dieltsje dat rekket de doelgroep kearn, krekt oanrekket, de doer fan 'e botsing is noch nedich te oerwinnen de nukleêre radius ôfstân. Dit nukleêre reaksje hjit direkte. In mienskiplike karakteristyk foar alle reaksjes fan dit type is it ynlieden fan in lyts oantal graden fan frijheid. Yn dit proses, neidat de earste botsing dieltsje hat noch genôch enerzjy te oerwinnen de nukleêre attraksje. Bygelyks, sokke ynteraksjes, as de inelastic neutron ferstruien, charge ruil, en binne rjocht. De bydrage fan sokke prosessen yn de karakteristike neamd "totale krús seksje" hiel soer. Lykwols, it produkt ferdieling line passing nukleêre reaksje te bepalen de kâns dat útstjit fan 'e hoeke fan de bondel rjochting, kwantum nûmers ûnderskied befolke steaten en te bepalen harren struktuer.

pre-equilibrium emission

As de dieltsje net ferlitte it mêd fan nukleêre gearwurking nei de earste botsing, dan sil wurde belutsen by in kaskade fan opienfolgjende collisions. Dit is eins krekt wat hjit de nukleêre ketting reaksje. As gefolch, sa'n situaasje de Kinetic enerzjy fan de dieltsjes ferspraat wurdt ûnder it ûnderdiel dielen fan de kearn. De hiel deselde steat fan de kearn sil stadichoan wurden folle yngewikkelder. Yn de tiid fan dit proses by guon nucleon of hiele kluster (groep nucleons) enerzjy kin wurde rjochte, it is genôch foar de útstjit fan in nucleon út de kearn. Fierder ferdivedaasje sil resultearje yn in statistyske lykwicht en de foarming fan in gearstalde kearn.

chain reaksjes

Wat is in nukleêre ketting reaksje? Dy searje fan syn Constituent dielen. Dws meardere oerwinnings single nukleêre reaksjes feroarsake troch laden dieltsjes ferskine as reaksje produkten yn 'e foarige stappen. Wat hjit in nukleêre ketting reaksje? Bygelyks, fission fan swiere kearnen, doe't meardere fission barren inisjatyf krigen troch eardere ferfalt neutroanen.

Features fan in nukleêre ketting reaksje

Ûnder al de gemyske reaksjes dy't it ûntfongen breed distribúsje keten. Dieltsjes mei Net brûkte ferbinings foldogge oan de rol fan de frije radikalen of atomen. Yn dit proses, lykas de nukleêre ketting reaksje, it meganisme fan syn rin leverje neutroanen dy't de Coulomb barriêre en excite de kearn op absorption. As de medium ferskynt nedich dieltsje, dat feroarsaket in keatling fan lettere transformaasjes, dat sil trochgean ta keatling scission fanwege it ferlies fan 'e drager dieltsjes.

Wêrom ferlern carrier

Der binne mar twa redenen foar it ferlies fan carrier dieltsjes trochgeande chain reaksjes. De earste is de opname fan de dieltsjes sûnder fuortset emission proses. De twadde - ferlitten fan de dieltsjes binnen it tapassingsgebiet fan it stof dat stipet de ketting proses.

Twa soarten proses

As de ienheid is berne allinnich dieltsje ferfierder yn elke perioade keatling reaksje, dan dit proses kin neamd wurde unbranched. It kin net liede ta de útjefte fan enerzjy op in grutte skaal. As der in soad ferfierder dieltsjes, it hjit in fertakke reaksje. Wat is in nukleêre ketting reaksje mei branching? Ien krige yn 'e foarige die fan fuortset dieltsjes fierder begjin makke foar de keatling, mar de oaren sille meitsje nije reaksjes dy't sil ek staach út. Mei dit proses sil konkurrearjende prosessen liede ta breakage. It ûntstiene situaasje sil oanlieding jaan ta spesifike kritysk en marzjinale fenomeen. Bygelyks, as de kontinuïteit fan mear as suver nije keatlingen, de reaksje self-stipe is ûnmooglik. Sels as excite har keunstmjittich de yntroduksje yn it medium winske oantal dieltsjes, it proses sil noch ferdizenje oer de tiid (meastal frij gau). As it oantal nije keatlingen sil heger wêze as it oantal pauzes, it ketting reaksje sil begjinne te ferspriede hiele materiaal.

kritysk steat

In krityske streek wurdt skieden betingst steaten fan matearje avansearre himsels sustaining keatling reaksje en de regio dêr't dit reaksje is net mooglik op alles. Dit parameter wurdt karakterisearre troch gelikensens tusken it oantal nije circuits en it oantal mooglike pauzes. As de oanwêzigens fan it dieltsje-frije carrier kritysk steat is de wichtichste item yn in list as "omstannichheden fan de nukleêre chain reaksje." Berikken fan dizze tastân kin wurde bepaald troch in tal mooglike faktoaren. Dividing swiere elemint kearn wurdt oanslein troch mar ien neutron. As gefolch fan dit proses, as in ketting reaksje fan nukleêre fission, der binne mear neutroanen. Dus, dit proses kin produce fertakke reaksje dêr't dragers en neutroanen sille hannelje. Yn it gefal dêr't it taryf fan neutron vangt sûnder divyzje of fuort (ferlies taryf) wurdt kompensearre snelheid reproduction ferfierder dieltsjes, de ketting reaksje sil oergean yn in Stationary modus. Dit fergeliking beskriuwt de multiplication faktor. Yn gefal is it gelyk oan ienheid boppe. Yn nukleêre krêft as gefolch fan de ynfiering fan de negative feedback tusken de snelheid fan enerzjy release en it fermannichfâldigjen faktor kin realisearre wurde kontrôle fan nukleêre reaksjes. As dizze ferhâlding is grutter as ien, dan de reaksje sil ûntwikkelje exponentially. Uncontrolled keten reaksje brûkt yn nukleêre wapens.

Nukleêr ketting reaksje yn de enerzjysektor

De reaktivens fan de reaktor wurdt bepaald troch in grut oantal prosessen dy't plakfine yn syn aktive sône. Al dizze ynfloeden wurde bepaald troch de saneamde koëffisjint fan reaktiviteit. Ynfloed fan temperatuer feroaret fan grafyt roeden, coolants of uranium reaktivens fan de reaktor en de yntinsiteit fan 'e percolation proses lykas in nukleêre ketting reaksje, karakterisearre troch de temperatuer koëffisjint (foar de coolant, uranium, op grafyt). Der is ek in ôfhinklikens fan de skaaimerken fan macht, neffens barometric yndikatoaren fan stoom parameters. Yn stân te hâlden it nukleêre reaksje yn de reaktor nedich by it omsette iene elemint yn in oar. Dêrfoar is it nedich om rekken hâlden wurde mei de stream omstannichheden fan de nukleêre ketting reaksje - de oanwêzigens fan in stof dy't by steat is om te ferdielen en allocate harsels út it ferfal fan in oantal elemintêre dieltsjes dy't, as in konsekwinsje, sil de rest fan 'e divyzje kearnen. As sa'n stof wurdt faak brûkt wurdt uranium-238, uranium-235, plutoanium-239. Tidens de passaazje fan de nukleêre keten reaksje isotopen fan dizze eleminten sille disintegrate en foarmje twa of mear oare gemyske stoffen. Yn dit proses, it is ynfoege, saneamde "gamma" -rays, in yntinsive enerzjy release, wurde foarme twa of trije neutroanen kapabel akten om fierder de reaksje. Ûnderskiede tusken trage en snelle neutroanen, want om oan atoom syn kearn disintegrated, dy dieltsjes moatte fleane op in bepaalde snelheid.