Lančana reakcija nuklearne. Uvjeti reakcije lančane nuklearne

Teorija relativnosti kaže da masa - je poseban oblik energije. Iz toga slijedi da je moguće pretvoriti masa u energiju i energiju u masu. Na intraatomic razini, takve reakcije odvijaju. Konkretno, neki od mase atomske jezgre i može pretvoriti u energiju. To se događa na nekoliko načina. Prvo, jezgra može razbiti u nekoliko manjih jezgara, ova reakcija se zove „kolaps”. Drugo, manje zrna može lako spojiti kako bi dobili veći - ove sinteze reakciju. U svemiru, takve reakcije nisu rijetki. Dovoljno je reći da je fuzijsku reakciju - izvor energije za zvijezde. No, reakcija propadanja koristi čovječanstvu u nuklearnim reaktorima, kao što su ljudi naučili kontrolirati te složene procese. No, ono što je nuklearna lančana reakcija? Kako upravljati?

Što se događa u jezgri atoma

Nuklearne reakcije lanca - proces izvodi u sudarima elementarnih čestica ili jezgre s drugim jezgre. Zašto je „lanac”? Ovaj skup uzastopnih pojedinačnih nuklearnih reakcija. Kao rezultat tog procesa je došlo do promjene u kvantnom stanju nukleona i sastav u kernelu, pojavljuju se čak i nove čestice - produkata reakcije. Nuklearna lančana reakcija, od kojih su fizika omogućuje istraživanje mehanizama međudjelovanja jezgre s jezgrama i čestica - primarna metoda za proizvodnju novih elemenata i izotopa. Da bi se razumjelo lančanu reakciju, prvo moramo baviti singl.

Ono što je potrebno za reakciju

Za provedbu takav postupak, kao što je reakcija nuklearne lanca, potrebno je spojiti čestice jezgre (i nukleonskih dvije jezgre) na udaljenosti od radijusa jake interakcije (otprilike jedan Fermijevog). Ako su udaljenosti su velike, interakcija nabijenih čestica je čisto Coulomb. U nuklearne reakcije, u skladu sa svim zakonima: očuvanje energije, u trenutku zamaha, BARION naknade. lančana reakcija nuklearna označen simbolima a, b, a, d. Simbol A označava polazni jezgru, b - čestica incident s - nove emitiranih čestica, a d predstavlja dobivene jezgre.

energija reakcije

Nuklearna lančana reakcija može odvijati s obje apsorpciju i oslobađanje energije, što je jednako razlike mase čestica nakon reakcije i prije njega. Apsorbirana energija određuje minimalnu kinetičku energiju sudara, tzv prag nuklearne reakcije u kojoj se može slobodno teći. Ovaj prag ovisi o česticama koje sudjeluju u interakciji, a na njihovim karakteristikama. U početnoj fazi, sve čestice u predodređenom kvantnom stanju.

reakcijom

Glavni izvor nabijenih čestica koje napadaju jezgre je akcelerator, što omogućuje zrake protona, teške i lake iona jezgre. Sporim neutronima proizvedena korištenjem nuklearnih reaktora. Za fiksiranje incidenta nabijenih čestica mogu se koristiti različite vrste nuklearnih reakcija - i sintezu i propadanja. Vjerojatnost od njih ovisi o parametrima čestica koje se sudaraju. Iz toga vjerojatnost povezana tako karakteristiku, presjek reakcije - vrijednost efektivnu površinu koja je svojstvena jezgru kao metu za čestice incidenta i koji je mjera vjerojatnosti čestice ulaze u jezgru i interakciju. Ako se reakcija prisustvovao čestice s nule spina vrijednosti, dio je izravno ovisi o njihovoj orijentaciji. Budući da je povratak od dolaznih čestice nisu orijentirani potpuno nasumično, i više ili manje uredno, sve tjelešca su polarizirani. Kvantitativno karakterizacija spin-orijentirana opisuje polarizacija vektor.

Reakcijska mehanizam

Što je nuklearna lančana reakcija? Kao što je već spomenuto, to je slijed jednostavnije reakcije. Detalji čestica upadne i njegovoj interakciji s jezgrom ovise o masi, naboj, kinetičkom energijom. Interakcija određen stupanj slobode jezgre, koji su uzbuđeni kada sudara. Stjecanje kontrole nad svim tim mehanizmima omogućuje procesa kao što su kontrolirana nuklearna lančana reakcija.

izravne reakcije

Ako je nabijena čestica koja pogodi metu jezgru, samo ga dotakne, trajanje sudara još uvijek je potrebno prevladati udaljenosti nuklearne radijus. Ova nuklearna reakcija naziva se direktna. Zajednička karakteristika za sve reakcije ovog tipa je pokretanje malog broja stupnjeva slobode. U tom procesu, nakon što je prvi čestica sudara još ima dovoljno energije da se prevlada nuklearne privlačnost. Na primjer, takve interakcije kao neelastičnog neutrona rasipanjem, izmjena naboja, i ravne. Doprinos takvih postupaka u karakterističnim nazivom „ukupni presjek” prilično jadno. Međutim, distribucija proizvoda linija prolazi nuklearne reakcije odrediti vjerojatnost emisije kuta na smjer snopa, kvantnih brojeva selektivnosti naseljena država i određivanje njihove strukture.

emisija unaprijed ravnoteža

Ako je čestica nakon prvog sudara ne napustiti teren nuklearne suradnje, bit će uključeni u kaskadu uzastopnih sudara. To je zapravo ono što se zove nuklearna lančana reakcija. Kao rezultat toga, takva situacija kinetička energija čestica raspodjeljuje među sastavnim dijelovima kernelu. Isti stanje jezgre postupno će postati mnogo kompliciranije. Tijekom ovog procesa u nekom nukleona ili cijeli grozd (grupe nukleona) energija može biti usmjerena, to je dovoljno za emisiju nukleona iz jezgre. Daljnji opuštanje će rezultirati u statističkom ravnoteži i formiranje spoja jezgre.

reakcije lanca

Što je nuklearna lančana reakcija? Ovaj slijed njezinih sastavnih dijelova. Odnosno više uzastopnih pojedinačni nuklearne reakcije uzrokovane nabijenih čestica pojavljuju se kao reakcijski produkti u prethodnim koracima. Ono što se zove nuklearna lančana reakcija? Na primjer, fisija teških jezgara, kada je više Fisija događaja potaknuo dobivenih prethodnu raspada neutrona.

Osobine reakcije lančane nuklearne

Od svih kemijskih reakcija je dobio široku distribucije. Čestice s nekorištenim priključcima ispuniti ulogu slobodnih radikala ili atoma. U tom postupku, kao što je reakcija nuklearne lanca mehanizam putanje pružaju neutrona koji imaju Coulombo- barijeru i pobuđuju jezgre nakon apsorpcije. Ako medij čini potrebnim česticu, to uzrokuje lanac naknadnih transformacija, koji će i dalje lanca cijepanjem zbog gubitka čestica nosača.

Zašto izgubio prijevoznik

Postoje samo dva razloga za gubitak čestica nosača lančane reakcije kontinuirano. Prvi je apsorpcija čestica bez postupka sekundarne emisije. Drugi - izlazna čestica unutar opsega od tvari koja podržava proces lanca.

Dvije vrste procesa

Ako se uređaj iz isključivo čestica nosača u svakom razdoblju lančanom reakcijom, taj postupak se može nazvati nerazgrananog. Ne može dovesti do oslobađanja energije na velikoj skali. Ako postoje mnoge čestice nosača, to se zove razgranata reakcija. Što je lančana reakcija nuklearna s grananja? Jedan je primio u prethodnom činu sekundarnih čestica i dalje počeli prije lancu, ali drugi će stvoriti nove reakcije koje će granaju. Uz ovaj proces će se natjecati procesi dovode do loma. Nastala situacija će dovesti do specifičnog kritički i rubni fenomen. Na primjer, ako je kontinuitet više od čisto novih lanaca, reakcija samo-pomoć je nemoguće. Čak i ako se uzbuđuju joj umjetno uvođenje u srednjem željeni broj čestica, proces će ipak izblijediti s vremenom (obično prilično brzo). Ako će se broj novih lanaca veći od broja prekida, lančana reakcija će se početi širiti kroz materijal.

kritično stanje

Kritična regija odvojen od stanja materije napredne samoodrživu lančanu reakciju i regiji u kojoj ta reakcija nije uopće moguće. Ovaj parametar se odlikuje jednakost između broja novih krugova i broja mogućih pauze. Kao prisutnosti bez čestica nosača kritičnom stanju je glavna stavka u popisu kao „uvjetima nuklearna lančana reakcija”. Postizanje tog stanja može se odrediti broj mogućih čimbenika. Podjela teških elemenata jezgru je uzbuđen samo jedan neutron. Kao rezultat tog procesa, kao lančanu reakciju nuklearne fisije, postoji više neutrona. Prema tome, ovaj postupak može proizvesti razgranati reakciju gdje nosači i neutrona će djelovati. U slučaju kada je stopa neutrona hvata bez podjele ili odlaske (stope gubitka) se kompenzirati reprodukcijske brzina čestice nosača, lančana reakcija će se u stacionarnoj način. Ova jednadžba opisuje čimbenik množenja. U slučaju da je jednak jedinici gore. U nuklearnoj energiji zbog uvođenja negativnih povratnih informacija između stope energetske release i faktor umnoška može ostvariti kontrolu nuklearnih reakcija. Ako ovaj omjer je veći od jedan, tada je reakcija će razvijati eksponencijalno. Lančana reakcija nekontrolirano koristi u nuklearnim oružjem.

Lančana reakcija nuklearne u energetskom sektoru

Reaktivnost reaktora određuje velik broj procesa koji se odvijaju u svojoj aktivnoj zoni. Svi ovi utjecaji određuju tzv koeficijenta reaktivnosti. Utjecaj promjena temperature od grafitne šipke, rashladna sredstva i urana reaktivnosti reaktora i intenzitet procesa perkolacije poput nuklearne reakcije lanca, naznačen time, da je temperaturni koeficijent (za rashladne tekućine, urana, na grafitu). Tu je i ovisnost o karakteristikama snage, prema barometarski pokazatelja parametrima pare. Održavati nuklearne reakcije u reaktoru potrebnim pretvaranje jednog elementa na drugi. Za to je potrebno uzeti u obzir uvjete tečenja lančanu reakciju nuklearne - prisutnosti tvari koja je u stanju podijeliti te se izdvojiti iz propadanja određenog broja elementarnih čestica koje, kao posljedicu, će uzrokovati ostatak podjele jezgre. Kao takva tvar često se koristi uran-238, uranij-235, plutonij-239. Tijekom prolaska nuklearne reakcije lanca izotope tih elemenata se raspada i formiraju dva ili više drugih kemijskih tvari. U tom procesu, to se emitira tzv „Gamma” zrakama, intenzivna energija oslobađanja, formiraju se dvije ili tri neutrona sposobne djela za nastavak reakcije. Razlikovati sporim i brzim neutronima, jer kako bi atom jezgre raspala, te čestice bi trebao letjeti na određenoj brzini.