Нуклеарна верижна реакција. Услови на нуклеарна верижна реакција

Теоријата на релативитетот, вели таа маса - е посебна форма на енергија. Од ова следува дека тоа е можно да конвертирате маса во енергија и енергија во маса. На intraatomic ниво, ваквите реакции се одржи. Особено, некои од масата на атомското јадро може да се претвори во енергија. Ова се случува во неколку начини. Прво, на јадрото може да се растури во голем број на помали јадра, оваа реакција се нарекува "колапс". Второ, помали јадра може лесно да се поврзете со се поголеми - оваа реакција синтеза. Во универзумот, ваквите реакции не се невообичаени. Доволно е да се каже дека реакцијата на фузија - извор на енергија за ѕвездите. Но, реакцијата на забите се користат од страна на човештвото за нуклеарни реактори, како што луѓето го научиле да ги контролираат овие сложени процеси. Но, она што е нуклеарна верижна реакција? Како да управуваат со него?

Што се случува во јадрото на атомот

Нуклеарна верижна реакција - процес работи во судири на основните честички или јадра со други јадра. Зошто е "синџир"? Овој сет на секвенцијални еден нуклеарните реакции. Како резултат на овој процес има промена на квантна состојба Нуклеон и композиција во кернелот, се појави дури и нови честички - производи од реакцијата. Нуклеарна верижна реакција, физика на кој ви овозможува да се истражуваат механизмите на интеракција на јадрата со јадра и честички - примарен метод за производство на нови елементи и изотопи. Со цел да се разбере верижна реакција, ние прво мора да се справи со еден.

Што е потребно за реакција

Со цел да се спроведе како процес, како нуклеарна верижна реакција, потребно е да ги собере на честички (основни и Нуклеон две јадра) на растојание од радиусот на силна интеракција (приближно една Ферми). Ако растојанија се големи, интеракција на наелектризирани честички е чисто Кулон. Во нуклеарната реакција, во согласност со сите закони: зачувување на енергија, во моментот на импулсот, барион трошоци. Нуклеарна верижна реакција е означена од страна на симболи a, b, A, D. Симболор означува почнувајќи јадро, b - инцидентот на честички, со - нов испуштаат честички, и D означува резултантните јадро.

енергија на реакција

нуклеарна реакција синџирот може да се случи и со апсорпција и ослободување на енергија, што е еднаква на масата на честичките разлика по реакцијата и пред тоа. На апсорбираната енергија ја одредува минималната Кинетичката енергија на судир, т.н. прагот на нуклеарна реакција во која може да тече слободно. Овој праг зависи од честички кои учествуваат во интеракција, како и на нивните карактеристики. Во почетната фаза, сите честички се во предодредено квантна состојба.

реакција

Главен извор на наелектризирани честички кои бомбардираат јадрото е акцелератор на честички, кој им овозможува на греди на протони, тешки јони и лесни јадра. Бавно неутрони произведени преку употреба на нуклеарните реактори. За утврдување на инцидентот честички може да се користи на различни видови на нуклеарните реакции - и синтезата и распаѓање. Веројатноста за нив зависи од параметрите на честички кои се судираат. Од оваа веројатност е поврзан таквата карактеристика, пресек на реакција - вредноста на ефективната површина која ја карактеризира јадро, како цел за честички инцидентот и што е мерка на веројатност на честички да влезат во јадрото и да комуницирате. Ако реакцијата е присуствуваа честички со нулта вредност спин, делот е во директна зависност од нивната ориентација. Од задната страна на дојдовен честички не се ориентирани сосема случајно, и повеќе или помалку уреден начин, сите крвни зрнца се поларизирани. Квантитативни карактеризација на спин-ориентирана опишува вектор на поларизација.

механизам за реакција

Што е нуклеарна верижна реакција? Како што веќе рековме, тоа е низа од поедноставно реакции. Детали за честички инцидентот и неговата интеракција со јадрото се зависи од масата, трошоци, кинетичка енергија. Интеракција утврдени од страна на степен на слобода на јадра, кои се возбудуваат кога судир. Стекнување на контрола над сите овие механизми овозможува процес, како што контролирана нуклеарна верижна реакција.

директни реакции

Ако обвинет честички кои директно на противничкиот гол јадро, само да го допре, времетраењето на судирот е сè уште се потребни за да се надминат радиус далечина нуклеарни. Оваа нуклеарна реакција се нарекува директна. Заедничка карактеристика за сите реакции од овој тип е отпочнување на мал број на степени на слобода. Во овој процес, по првиот судир на честички се уште има доволно енергија за надминување на нуклеарната атракција. На пример, ваквите интеракции, како и нееластичен неутрон расејување, задолжен размена, и се прави. Придонесот на таквите процеси во карактеристика наречена "вкупно пресек" прилично мизерно. Сепак, линијата на производот дистрибуција поминува нуклеарна реакција за да се утврди можноста за емисија на аголот на насока зрак, квантните броеви селективност населените држави и за да се утврди нивната структура.

емисија претходно рамнотежа

Ако на честички не ја напушти областа на нуклеарната соработка по првиот судир, што ќе бидат вклучени во каскада од последователни судири. Ова всушност е токму она што се нарекува нуклеарна верижна реакција. Како резултат на тоа, таквата ситуација кинетичката енергија на честичките е дистрибуирана помеѓу составните делови на кернелот. На истата состојба на јадрото постепено ќе стане многу посложена. Во текот на овој процес во некои Нуклеон или целата кластер (група на нуклеони) енергија може да се фокусира, тоа е доволно за емисија на Нуклеон од јадрото. Натамошно релаксирање ќе резултира со статистички рамнотежа и формирање на соединение јадро.

низа реакции

Што е нуклеарна верижна реакција? Оваа низа на нејзините составни делови. Односно повеќе последователни еден нуклеарните реакции предизвикани од наелектризирани честички се појави како реакција производи во претходните чекори. Она што се нарекува нуклеарна верижна реакција? На пример, фисија на тешки јадра, кога повеќе настани фисија покрена добиени од претходните распаѓа неутрони.

Карактеристики на нуклеарна верижна реакција

Меѓу сите хемиски реакции што ги доби широк синџир дистрибуција. Честички со неупотребените приклучоци исполни улогата на слободните радикали или атоми. Во овој процес, како нуклеарна верижна реакција, механизмот на својот курс обезбеди неутрони кои имаат Кулон бариера и восхитување на јадрото на апсорпција. Ако медиумот се чини неопходно честички, тоа предизвикува синџир на следните трансформации, кои ќе продолжат да се синџирот scission поради загубата на носечките честички.

Зошто изгуби превозникот

Постојат само две причини за губење на честички на носач континуирана низа реакции. Првата е на апсорпција на честички без средно процес емисија. На вториот - напуштање на честички во рамките на опсегот на супстанција која го поддржува процесот на синџир.

Два типа на процесот

Ако уредот е роден само честички превозникот во секој период верижна реакција, а потоа овој процес може да се нарече неразгранети. Тоа не може да доведе до ослободување на енергија во голем обем. Ако има многу честички превозникот, тоа се нарекува разгранета реакција. Што е нуклеарна верижна реакција со разгранување? Еден примил претходниот чин на средно честички продолжи започна пред синџир, но другите ќе создаде нови реакции кои, исто така, ќе се разгранат. Со овој процес ќе се натпреваруваат процеси доведе до оштетување. Како резултат на ситуација ќе доведе до одредени критични и маргинална појава. На пример, ако на континуитетот на повеќе од чисто нови синџири, реакцијата авто-поддршка е невозможно. Дури и ако се возбуди нејзината вештачки воведување во средни саканиот број на честички, процесот се уште ќе исчезнат со текот на време (обично многу брзо). Ако бројот на нови синџири ќе го надмине бројот на паузи, реакција синџирот ќе почне да се шири во текот на материјал.

критична состојба

А критичен регион е одвоена состојба состојби на материјата напредни самоодржливи верижна реакција и во регионот каде што оваа реакција не е можно на сите. Овој параметар се карактеризира со еднаквоста меѓу бројот на нова кола и бројот на можни прекини. Како присуство на честички без превозникот критична состојба е главната точка во листа како "услови на нуклеарна верижна реакција." Постигнувањето на оваа состојба може да се утврди од страна на голем број на можни фактори. Поделбата тешки елемент јадрото е возбуден од само еден неутрон. Како резултат на овој процес, како верижна реакција на нуклеарна фисија, постојат повеќе неутрони. Како резултат на тоа, овој процес може да предизвика реакција разгранета каде превозници и неутроните ќе дејствува. Во случај кога стапката на неутронски доловува без поделба или заминувања (стапка на успех) ќе бидат компензирани честички репродукција брзина превозникот, реакција синџирот ќе продолжи во стационарен режим. Оваа равенка опишува фактор за множење. Во случај тоа е еднакво на единство погоре. Во нуклеарната енергија се должи на воведувањето на негативни повратни информации помеѓу стапката на ослободување на енергија и факторот на размножување може да се постигне контрола на нуклеарните реакции. Ако овој сооднос е поголем од еден, тогаш реакција ќе се развие експоненцијално. Неконтролирано верижна реакција се користи во нуклеарно оружје.

Нуклеарна верижна реакција во енергетскиот сектор

Реактивноста на реакторот се утврдува од страна на голем број на процеси кои се одвиваат во својата активна зона. Сите овие влијанија се утврдуваат со таканаречениот коефициент на реактивност. Влијание на температурата промени на графит прачки, coolants или Уран реактивност на реакторот и на интензитетот на процесот на филтрирање како што е нуклеарна верижна реакција, се карактеризира со температурен коефициент (за течноста за ладење, ураниум, на графит). Исто така постои и зависност од карактеристиките на власта, според барометарскиот индикатори на пареа параметри. За одржување на нуклеарна реакција во реакторот е неопходно претворање еден елемент во друг. За таа цел неопходно е да се земат предвид условите на протокот на нуклеарна верижна реакција - присуство на супстанција која е во состојба да се подели и да се одвои од пропаѓањето на голем број на елементарни честички кои, како последица на тоа, ќе предизвика остатокот на јадра на поделба. Како таква супстанција често се користи ураниум-238, ураниум-235, плутониум-239. За време на усвојувањето на нуклеарна верижна реакција изотопи на овие елементи ќе се распадне и да формираат две или повеќе други хемиски супстанции. Во овој процес, што се емитува на т.н. "Гама" -rays, интензивна ослободување на енергија, се формираат две или три неутрони во состојба да дејствува за да се продолжи со реакција. Се направи разлика помеѓу бавни и брзи неутрони, бидејќи со цел да јадро атом е распадна, овие честички треба да лета на одредена брзина.