Réaction nucléaire en chaîne.

de la relativité dit que la masse - est une forme particulière d'énergie.Il en résulte qu'il est possible de convertir l'énergie de la masse et de l'énergie à la masse.Au niveau intraatomic telles réactions se produisent.En particulier, une partie de la masse du noyau atomique peut bien se transformer en énergie.Cela se produit à travers des chemins multiples.Tout d'abord, le noyau peut se décomposer en un certain nombre de petits noyaux, cette réaction est appelé "effondrement".Deuxièmement, les petits noyaux peuvent facilement se connecter pour obtenir un grand - est la réaction de synthèse.Dans l'univers, ces réactions ne sont pas rares.Qu'il suffise de dire que la réaction de fusion - une source d'énergie pour les étoiles.Mais la réaction à l'effondrement de l'humanité utilisé dans les réacteurs nucléaires, que les gens ont appris à contrôler ces processus complexes.Mais ce qui est une réaction nucléaire en chaîne?Comment le gérer?

Qu'advient-il dans le noyau d'un

réaction nucléaire en chaîne de l'atome - un processus en cours d'exécution dans la collision des particules élémentaires ou des noyaux avec d'autres noyaux.Pourquoi la «chaîne»?Cet ensemble de réactions nucléaires simples séquentielles.Ce processus aboutit à un changement dans la composition de l'état quantique et nucléons des noyaux apparaissent même à partir de nouvelles particules - produits de la réaction.Réaction nucléaire en chaîne, ce qui vous permet d'explorer la physique des mécanismes d'interaction des noyaux avec les noyaux et les particules - ce qui est la principale méthode pour obtenir de nouveaux éléments et des isotopes.Afin de comprendre la réaction en chaîne, nous devons d'abord faire face à la seule.

Ce qui est nécessaire pour la réaction

Afin de mettre en œuvre un tel processus, comme une réaction nucléaire en chaîne, il est nécessaire de réunir les particules (le noyau et le nucléon, deux noyaux) dans une plage de distance de l'interaction forte (environ un Fermi).Si les distances sont grandes, l'interaction des particules chargées est pur Coulomb.La réaction nucléaire en conformité avec toutes les lois: conservation de l'énergie, le temps, l'élan de la charge baryonique.Réaction nucléaire en chaîne est indiqué par un ensemble de symboles a, b, c, d.Le symbole représente le noyau d'origine, b - la particule incidente avec - un nouveau particules sortants, et d est le noyau résultant.

énergie de réaction

réaction nucléaire en chaîne peut avoir lieu soit à l'absorption et la libération de l'énergie, qui est égale à la différence entre les masses des particules après la réaction et avant.L'énergie absorbée détermine l'énergie cinétique minimale de la collision, le seuil que l'on appelle d'une réaction nucléaire dans laquelle il peut circuler librement.Ce seuil dépend des particules qui sont impliqués dans l'interaction, et leurs caractéristiques.Au stade initial, toutes les particules sont dans un état quantique prédéterminée.

, la réaction

principale source de particules chargées qui bombardent le noyau est un accélérateur de particules qui fournit des faisceaux de protons, des ions lourds et des noyaux légers.Neutrons lents obtenus par l'utilisation de réacteurs nucléaires.Pour résoudre l'incident particules chargées peuvent être utilisées dans différents types de réactions nucléaires - comme la synthèse et la décomposition.La probabilité d'entre eux dépend des paramètres de particules qui entrent en collision.Ceci est probablement caractéristiques liées comme une section de la réaction - la valeur de la zone efficace qui caractérise le noyau en tant que cible pour les particules entrantes, et qui est une mesure de la probabilité de l'entrée de la particule et la interagissent noyau.Si les réactions sont particules participent avec spin non nul, la section transversale dépend de leur orientation.Depuis les spins des particules incidentes sont orientées pas tout à fait chaotique, et de manière plus ou moins ordonnée, tous les globules sont polarisées.Caractérisation quantitative de spins orientés le vecteur de polarisation du faisceau est décrite.Mécanisme de réaction

Quelle est la réaction nucléaire en chaîne?Comme déjà mentionné, il est une séquence de réactions simples.Caractéristiques de la particule incidente et son interaction avec le noyau dépend de la masse, la charge, l'énergie cinétique.L'interaction est déterminée par le degré de liberté de noyaux qui sont excités par la collision.Prendre le contrôle de tous ces mécanismes permet un processus comme la réaction en chaîne nucléaire contrôlée.Réponse directe

Si une particule chargée qui frappe le noyau cible, il touche juste, la durée de la collision est encore nécessaire pour surmonter le rayon de la distance du noyau.Cette réaction nucléaire est appelé une ligne droite.Une caractéristique commune pour toutes les réactions de ce type est d'apporter un petit nombre de degrés de liberté.Dans ce processus, après la première particule de collision a encore assez d'énergie pour vaincre l'attraction nucléaire.Par exemple, de telles interactions, comme la diffusion de neutrons inélastique, échange de charge, et sont droites.La contribution de ces processus en réponse appelé "section totale" assez misérable.Cependant, la distribution directe des produits d'un passage de la réaction nucléaire pour déterminer la probabilité du départ de la direction du faisceau d'angle, nombres quantiques, la sélectivité peuplée des Etats et de déterminer leur structure.

pré-équilibre émission

Si la particule ne quitte pas le domaine de la coopération nucléaire après la première collision, il sera impliqué dans une cascade de collisions successives.Ceci est en fait exactement ce qu'on appelle une réaction nucléaire en chaîne.En conséquence de cette situation, l'énergie cinétique de la particule est réparti entre les éléments constitutifs du noyau.Le même état du noyau va progressivement devenir beaucoup plus compliqué.Au cours de ce processus à un nucléon ou l'ensemble du cluster (groupe de nucléons) peut être concentrée assez d'énergie pour l'émission d'un nucléon du noyau.En outre relaxation entraîne un équilibre statistique et la formation du noyau composé.

Réactions

Quelle est la réaction nucléaire en chaîne?Cette séquence de ses éléments constitutifs.Qui est, de multiples réactions nucléaires individuels successifs provoquées par des particules chargées apparaissent comme des produits de réaction dans les étapes précédentes.Ce qu'on appelle une réaction nucléaire en chaîne?Par exemple, la fission des noyaux lourds, lorsque plusieurs événements de fission sont lancées à partir d'un neutron décroissance précédente.Caractéristiques

d'une réaction nucléaire en chaîne

Parmi toutes les réactions chimiques, il a reçu la chaîne de distribution de large.Particules avec connexions inutilisées agissent atomes ou radicaux libres.Dans ce procédé, comme la réaction nucléaire en chaîne, le mécanisme de son apparition fournir des neutrons qui ont la barrière de Coulomb et excitent le noyau lors de l'absorption.Si il existe un besoin dans la particule support, il provoque une chaîne de transformations suivantes, qui continueront de scission de chaîne en raison de la perte des particules de support.

support Pourquoi perdu

Il ya seulement deux raisons pour la perte de particules porteuses de réactions en chaîne ininterrompue.Le premier est l'absorption des particules sans processus d'émission secondaire.Le second - en laissant les particules dans le cadre de la substance qui porte le processus de chaîne.

Deux types de

Si à chaque période une réaction en chaîne vient particules exclusivement unique du transporteur, vous pouvez appeler ce processus non ramifié.Il ne peut pas aboutir à la libération de l'énergie à grande échelle.Si il ya beaucoup de particules de support, il est appelé réaction ramifié.Qu'est-ce qu'une réaction nucléaire en chaîne avec branchement?Un des obtenu dans la loi précédente de particules secondaires continuent précédemment lancé une chaîne, mais l'autre va créer de nouvelles réactions qui sera également ramifier.Avec ce processus sera en compétition procédés conduisent à la rupture.La situation résultant donnerait lieu à un phénomène marginal critique et spécifique.Par exemple, si la continuité est supérieure à une purement nouvelles chaînes, la réaction d'auto-support est impossible.Même si exciter son introduction artificiellement dans le numéro de support désiré de particules, le processus sera encore fanent avec le temps (en général assez rapidement).Si le nombre de nouvelles chaînes dépassera le nombre de pauses, la réaction en chaîne commence à se répandre dans le matériau.État critique

état critique Etat séparé de la matière développé une réaction en chaîne auto-entretenue, et la zone où cette réaction est pas possible du tout.Ce paramètre est caractérisé par l'égalité entre le nombre de nouveaux circuits et le nombre de ruptures possibles.Comme la présence d'un support de particules libres, l'état critique est l'élément principal dans cette liste, comme "les conditions de la réaction nucléaire en chaîne."La réalisation de cette condition peut être déterminée par un certain nombre de facteurs possibles.La fission nucléaire d'éléments lourds est excité par un seul neutron.À la suite de ce processus, comme une réaction en chaîne de fission nucléaire, il existe plus de neutrons.Par conséquent, ce processus peut produire la réaction ramifié, dans lequel le support et agira neutrons.Dans le cas où le taux de capture de neutrons sans division ni départs (taux de perte) sera compensée reproduction à vitesse des particules porteuses, la réaction en chaîne se déroulera dans un mode stationnaire.Cette équation décrit le facteur de multiplication.Dans le cas ci-dessus, il est égal à l'unité.Dans l'industrie nucléaire, avec l'introduction de rétroaction négative entre le taux de libération d'énergie et le facteur de multiplication est possible de mettre en œuvre le contrôle de réactions nucléaires.Si ce rapport est supérieur à un, puis la réaction va croître de façon exponentielle.Réaction en chaîne incontrôlable est utilisé dans les armes nucléaires.

réaction nucléaire en chaîne dans le

réactivité du réacteur est déterminée par un grand nombre de processus qui se produisent dans son noyau.Toutes ces influences sont déterminées par la dite coefficient de réactivité.Effet des barres de graphite de la température, des fluides de transfert de chaleur ou de réactivité de l'uranium du réacteur et l'intensité de l'écoulement d'un procédé telles que la réaction nucléaire en chaîne, caractérisé par un coefficient de température (pour le fluide de refroidissement, l'uranium, le graphite).Il dépend également des caractéristiques de la puissance des indicateurs de paramètres barométriques à vapeur.Pour maintenir la réaction nucléaire dans le réacteur nécessaire, la conversion d'un élément à un autre.Pour ce faire, prendre en compte les conditions de bien entendu, la réaction nucléaire en chaîne - la présence d'une substance qui est capable de se diviser et de se répartir de la désintégration d'un certain nombre de particules élémentaires qui, en conséquence, va provoquer la division des noyaux restants.Comme un tel matériau souvent utilisé l'uranium 238, l'uranium 235, le plutonium 239.Pendant le passage de la réaction nucléaire en chaîne, les isotopes de ces éléments se décomposent et forment deux ou plusieurs autres substances chimiques.Dans ce processus, il est émis dits rayons y "gamma", une version intensive de l'énergie, la formation de deux ou trois neutrons capables de nouveaux actes de réaction.Il ya des neutrons lents et rapides, parce que le noyau de l'atome pourri, ces particules doivent voler à une certaine vitesse.