relatiivsusteooria ütleb, et mass - on eriline energia kujul.Sellest järeldub, et on võimalik teisendada energia mass ja energia massile.On intraatomic tasandil sellised reaktsioonid tekivad.Eelkõige mõned mass aatomi tuum võib muutuda energia.See toimub läbi mitu teed.Esiteks võib tuum lõhkuda mitmete väiksemate tuumade see reaktsioon nimetatakse "kollaps".Teiseks väiksem tuumad võivad kergesti ühendada, et saada suur - on sünteesi reaktsiooni.Universumis on selliseid reaktsioone ei ole ebatavaline.Piisab, kui öelda, et tuumasünteesi - energiaallikana tähed.Aga reaktsioon kokkuvarisemist inimkonna tuumareaktorites kasutatud, sest inimesed õppisid kontrollida nende keeruliste protsesside.Aga mis on ahelreaktsiooni?Kuidas juhtida?
Mis juhtub aatomi tuumas
ahelreaktsiooni - protsess kulgeb kokkupõrkes elementaarosakeste või tuumade teiste tuumade.Miks "kett"?See komplekt järjestikune ühe tuumareaktsioone.Selle menetluse käigus muutus Kvantolek ja tuum koosseisu alates tuumad tunduvad isegi uusi osakesi - reaktsioonisaaduste.Ahelreaktsiooni, mis võimaldab teil uurida füüsika koostoime mehhanismide tuumad koos tuumade ja osakeste - see on peamine viis saada uusi elemente ja isotoope.Selleks, et mõista ahelreaktsiooni, peame kõigepealt tegelema ühe.
Vaja reaktsiooni
rakendamiseks selline protsess, nagu ahelreaktsiooni, on vaja koondada osakesed (tuuma ja tuum, kaks tuumad) kaugusel valikut tugev vastastikmõju (umbes üks Fermi).Kui vahemaad on suured, interaktsiooni laetud osakesed on puhas Coulomb.Tuumareaktsiooni kooskõlas kõigi seadustega: energiasäästlikkus, aeg, hoogu baryon eest.Nuclear ahelreaktsiooni näitab sümboolikast a, b, c, d.Sümbol kujutab endast algset tuumas, b - intsident osakest - uus väljuvate osakeste ja d on tekkinud tuum.
reaktsiooni energia
ahelreaktsiooni võib toimuda imendumist ja vabastamist energia, mis on võrdne vahe masside osakesed pärast reaktsiooni ja enne.Neelatud energia määrab minimaalse kineetiline energia kokkupõrge, nn lävel tuumareaktsiooni, kus ta saab vabalt voolata.See lävi sõltub osakesed, mis on kaasatud interaktsiooni ja nende omadusi.Algfaasis, kõik osakesed on etteantud Kvantolek.
reaktsioon
peamine laetud osakesed, mis pommitama tuumas on osakeste kiirendi, mis pakub kiirte prootonid, raskete ioonide ja valguse tuumad.Aeglane neutronite abil saadud tuumareaktorite.Määrata intsident laetud osakesi saab kasutada erinevaid tuumareaktsioone - kui süntees ja lagunemine.Tõenäosus neist sõltub parameetritest osakesed, mis põrkuvad.See võib olla seotud omadusi nagu sektsiooni reaktsioon - väärtus efektiivset pindala, mis iseloomustab nucleus sihtmärgina sissetulevate osakesi, ning mis on mõõt sisenemise tõenäosus osakese ja nucleus suhelda.Kui reaktsioonides osalevad osakeste nullist spin ristlõige sõltub nende orientatsioon.Kuna keerutab juhtumi osakesed on orienteeritud mitte päris kaootiline, ja enam-vähem korrektselt, kõik vereliblede on polariseeritud.Kvantitatiivne kirjeldamine orienteeritud keerutab tala polarisatsioonivektor on kirjeldatud.
reaktsiooni mehhanism
Mis on ahelreaktsiooni?Nagu juba mainitud, on jada lihtsa reaktsioone.Omadused intsident osakeste ja selle vastasmõju tuumas sõltub mass, laeng, kineetiline energia.Interaktsioon määratakse vabadusastet rakutuumade, mida ergastatakse kokkupõrget.Saanud kontrolli üle kõik need mehhanismid võimaldab protsessi nagu kontrollitud ahelreaktsiooni.
Direct vastus
Kui laetud osakeste mis tabab eesmärk tuuma, vaid puudutab seda, kestus kokkupõrge on veel vaja lahendada kaugus raadiuses tuuma.See tuumareaktsiooni nimetatakse sirge.Üldomaduseks kõikide seda tüüpi reaktsioonides on tuua väikese arvu vabadusastmega.Selles protsessis pärast esimest kokkupõrget osakesel on endiselt piisavalt energiat, et ületada tuuma külgetõmme.Näiteks sellised koostoimed, kui jäik neutronhajumise, tasuta vahetada ja sirged.Panus nende protsesside vastuseks nimetatakse "kogu ristlõikega" päris õnnetu.Kuid otsene jaotamine tooted tuumareaktsiooni läbipääsu määrata tõenäosus lahkumist nurk tala suunas, quantum numbrid, selektiivsus asustatud riike ning määrab nende struktuuri.
eelnevalt tasakaalu heitkoguste
Kui osakese ei jäta tuumaenergia valdkonnas koostööd pärast esimest kokkupõrget, siis on see seotud kaskaadi järjestikusel kokkupõrkeid.See on tegelikult täpselt see, mida nimetatakse tuuma ahelreaktsiooni.Selle tulemusena Sellises olukorras kineetilist energiat osakese jaotub komponentidena tuuma.Seesama kernel riigi järk-järgult muutunud palju keerulisemaks.Selle protsessi käigus on mõned tuum või terve sülem (grupp nukleonite) saab koondada piisavalt energiat heitkoguste kohta tuum tuumast.Edasine lõõgastumiseks toob kaasa statistilise tasakaalu ja moodustamise ühendi tuuma.
ahelreaktsioonid
Mis on ahelreaktsiooni?See jada osadest.See tähendab, et mitu järjestikust individuaalset tuumareaktsioone põhjustatud laetud osakesed ilmuvad reaktsioonisaaduste eelnevaid samme.Mida nimetatakse tuuma ahelreaktsiooni?Näiteks lõhustumise raskete tuumade, kui mitu lõhustumise sündmused algatanud eelmisest neutron lagunemist.
Tunnused ahelreaktsiooni
Kõigist keemiliste reaktsioonide sai laialdast levikut kett.Osakesed kasutamata ühendused toimivad vabad aatomid või radikaale.Selles protsessis nagu ahelreaktsiooni või mehhanismi selle esinemise pakkuda neutronite millel on Coulomb barjääri ja erutada tuumale imendumist.Kui on vaja keskmises osakese, põhjustab see ahel järgnevate transformatsioone, mis jätkab ahela jagunemise tõttu saamata kandja osakeste.
Miks kaotas vedaja
On ainult kaks põhjust kaotus Kandeosakeste katkematu reaktsioone.Esimene neist on imendumist osakesed ilma sekundaarse saastavate.Teiseks - jättes osakesed ulatusse aine, mis toetab ahelreaktsioon.
kahte tüüpi
Kui igal perioodil ahelreaktsiooni tegemist ainult ühe osakese vedaja, võite helistada see protsess hargnemata.See ei saa põhjustada vabastamist energia suures ulatuses.Kui seal on palju kandeosakesed, nimetatakse seda hargnenud reaktsiooni.Mis on ahelreaktsiooni koos hargnevate?Üks saadi eelmise tegu sekundaarse osakesed jätkata varem alustatud kett, kuid teine loob uusi reaktsioone, mis ka hargneda.Selle protsessi võistlevad protsessid viivad murdumist.Saadud olukord tekitaks konkreetse kriitiline ja marginaalne nähtus.Näiteks, kui järjepidevus on suurem kui puhtalt uute ketid, reaktsioon isemajandamine on võimatu.Isegi kui erutada teda tehislikult meediumi soovitud arvu osakesi, protsess on ikka fade aja jooksul (tavaliselt üsna kiiresti).Kui mitmed uued ketid ületab mitmeid pause, ahelreaktsioon hakkab levinud kogu materjali.
kriitilises seisus
kriitilises seisundis eraldi agregaatolekus arenenud isemajandav ahelreaktsiooni, ja kus see reaktsioon ei ole üldse võimalik.See parameeter iseloomustab võrdõiguslikkuse mitmed uued ahelad ja mitmeid võimalikke vaheaegu.Nagu juuresolekul vaba osakese vedaja, kriitilises seisus on peamine element selles loetelus, kui "tingimusi ahelreaktsiooni."Saavutamine seda tingimust saab määrata mitmeid võimalikke tegureid.Tuuma lõhustumine raskete elementide põnevil ainult üks neutron.Selle tulemusena käesoleva protsessina, tuuma lõhustumise ahelreaktsiooni, on rohkem neutroneid.Seega, see protsess võib toota hargnenud reaktsioon, kus vedaja ja tegutseb neutronid.Juhul kui määra neutron lööb ilma jagunemise või väljumised (kahjuminorm) kompenseeritakse kiirus reprodutseerimine Kandeosakeste, ahelreaktsiooni jätkab statsionaarses režiimis.See võrrand kirjeldab korrutusteguriks.Eespool juhul on võrdne ühega.In tuumaenergeetikale kehtestamine negatiivse tagasiside vahel määr energia vabanemine ja korrutusteguriks on võimalik rakendada kontrolli tuumareaktsioone.Kui see suhe on suurem kui üks, siis reaktsioon kasvab eksponentsiaalselt.Kontrollimatu ahelreaktsioon kasutatakse tuumarelvi.
tuuma ahelreaktsiooni energia
reaktsioonivõime reaktori määratakse suure hulga protsesse, mis ilmnevad tema tuum.Kõik need mõjud on määratud niinimetatud koefitsient reaktsioonivõime.Effect of temperatuuri grafiidi latid, soojusülekande vedelikes või uraani reaktsioonivõime reaktori ja intensiivsust voolu protsess, näiteks tuuma ahelreaktsiooni, mida iseloomustab Temperatuuritegur (jahutusvedelik, uraan, grafiidi).See sõltub ka omadusi võimu õhurõhu näitajad auru parameetrid.Et säilitada tuumareaktsiooni reaktoris vaja konverteerida üks element teise.Selleks arvestada tingimustel muidugi ahelreaktsiooni - esinemine aine, mis on võimeline jagama ja eraldab ise lagunemisest mitmed elementaarsed osakesed, mis selle tulemusena põhjustab jagamisest järelejäänud südamikud.Kuna selline materjal kasutatakse sageli uraan-238, uraan-235, plutoonium-239.Vastuvõtmise käigus tuuma ahelreaktsiooni isotoobid need elemendid lagunevad ja moodustavad kaks või enam muud keemilised ained.Selles protsessis on eraldunud nn "gamma" -rays, intensiivne soojuse eraldumisega, moodustatakse kaks või kolm neutronit võimeline edasi tegude reaktsiooni.Seal on aeglane ja kiirete neutronite sest tuum aatomi lagunenud, need osakesed peaks lennata teatud kiirusega.
