relativiteitstheorie zegt dat massa - is een bijzondere vorm van energie.Bijgevolg is het mogelijk om de energie van de massa en energie om te zetten naar de massa.Op intraatomic niveau dergelijke reacties optreden.In het bijzonder kunnen sommige van de massa van de atoomkernen ook in energie.Dit gebeurt via meerdere paden.Ten eerste, de kern kan breken in een aantal kleinere kernen, deze reactie wordt "collapse".Ten tweede, kunnen kleinere kernels eenvoudig aan te sluiten op een groot te krijgen - is de synthese reactie.In het universum, zulke reacties zijn niet ongewoon.Het volstaat te zeggen dat de fusiereactie - een energiebron voor de sterren.Maar de reactie op de ineenstorting van de mensheid gebruikt in kernreactoren, als mensen geleerd om deze complexe processen te controleren.Maar wat is een nucleaire kettingreactie?Hoe om het te beheren?
Wat gebeurt er in de kern van een atoom
nucleaire kettingreactie - een proces dat in de botsing van elementaire deeltjes of kernen met andere kernen.Waarom de "chain"?Deze reeks van opeenvolgende enkele kernreacties.Deze werkwijze resulteert in een verandering in de kwantumtoestand en nucleon samenstelling van het uitgangsmateriaal kernen lijken ook nieuwe deeltjes - producten van de reactie.Nucleaire kettingreactie, waarmee u de fysica van de mechanismen van de interactie van de kernen met de kernen en de deeltjes te ontdekken - dit is de belangrijkste methode voor het verkrijgen van nieuwe elementen en isotopen.Om de kettingreactie te begrijpen moeten we eerst omgaan met de single.
Wat nodig is voor de reactie
Om een dergelijke werkwijze te implementeren, als nucleaire kettingreactie, is het noodzakelijk om samen de deeltjes (de kern en de nucleon twee kernen) in een afstandsbereik van de sterke wisselwerking (ongeveer een Fermi) brengen.Als de afstanden zijn groot, de interactie van geladen deeltjes is pure Coulomb.De kernreactie in overeenstemming met alle wetten: behoud van energie, de tijd, de dynamiek van de baryon lading.Nucleaire kettingreactie wordt aangegeven door een reeks symbolen a, b, c, d.Het symbool staat voor de oorspronkelijke kern, b - het invallende deeltje met - een nieuwe uitgaande deeltjes, en d de resulterende kern.
reactiemengsel energie
nucleaire kettingreactie kan zowel de opname en afgifte van energie is gelijk aan het verschil tussen de massa van de deeltjes na de reactie en voor is.De geabsorbeerde energie bepaalt de minimale kinetische energie van de botsing, de zogenaamde drempel van een nucleaire reactie waarbij deze vrij kan stromen.Deze drempelwaarde is afhankelijk van de deeltjes die betrokken zijn bij de interactie en hun kenmerken.In het beginstadium, alle deeltjes in een vooraf bepaald kwantumstaat.
de reactie
belangrijkste bron van geladen deeltjes die de kern bombarderen is een deeltjesversneller die bundels van protonen, zware ionen en lichte kernen biedt.Langzame neutronen verkregen door het gebruik van nucleaire reactoren.Om de invallende geladen deeltjes kunnen worden gebruikt bij verschillende nucleaire reacties vast - de synthese en verval.De kans dat deze afhangt van de parameters van deeltjes die botsen.Dit is waarschijnlijk gerelateerd eigenschappen zoals een deel van de reactie - de waarde van het effectieve gebied van een kern als doelwit voor de inkomende deeltjes karakteriseert en welke een maat voor de waarschijnlijkheid van binnenkomst van het deeltje en de kern inwerken.Als reactie deelnemen deeltjes met niet-nul spin de dwarsdoorsnede is afhankelijk van hun oriëntatie.Aangezien de spins van de invallende deeltjes georiënteerd niet helemaal chaotisch en min of meer geordende wijze worden alle bloedlichaampjes gepolariseerd.Kwantitatieve karakterisering van gerichte spins de bundel polarisatie vector wordt beschreven.
reactiemechanisme
Wat is de nucleaire kettingreactie?Zoals reeds gezegd, is een reeks eenvoudige reacties.Kenmerken van het invallende deeltje en zijn interactie met de kern hangt af van de massa, lading, kinetische energie.De interactie wordt bepaald door de vrijheidsgraad van kernen, die opgewekt door de botsing.Het verkrijgen van controle over al deze mechanismen zorgt voor een proces, zoals gecontroleerde nucleaire kettingreactie.
Directe aanleiding
Als een geladen deeltje dat het doel kern raakt, raakt het gewoon, de duur van de botsing is nog steeds nodig om de straal afstand van de kern te overwinnen.Dit kernreactie wordt een rechte lijn genoemd.Een gemeenschappelijk kenmerk van alle reacties van dit type is een klein aantal vrijheidsgraden brengen.In deze werkwijze, na de eerste botsing deeltje nog voldoende energie om de nucleaire aantrekkingskracht overwinnen.Bijvoorbeeld, dergelijke interacties, zoals de inelastische neutronenverstrooiing, ladingsuitwisseling en recht zijn.De bijdrage van deze processen in reactie genaamd "totale doorsnede" behoorlijk ellendig.De directe distributie van de producten van een reactie passage nucleaire om de waarschijnlijkheid van vertrek bepalen van de hoek straalrichting, quantumgetallen selectiviteit bevolkte staten en bepaalt hun structuur.
pre-evenwicht emissie
Als het deeltje niet het gebied van nucleaire samenwerking verlaten na de eerste botsing, het zal worden betrokken bij een cascade van opeenvolgende botsingen.Dit is eigenlijk precies wat een nucleaire kettingreactie genoemd.Door deze situatie wordt de kinetische energie van de deeltjes verdeeld over de onderdelen van de kernel.Diezelfde kernel staat zal geleidelijk aan veel ingewikkelder geworden.Tijdens dit proces op een kerndeeltje of de gehele cluster (groep kerndeeltjes) kan worden geconcentreerd genoeg energie voor de emissie van een kerndeeltje van de kern.Verdere ontspanning resulteert in een statistisch evenwicht en de vorming van de samengestelde kern.
Kettingreacties
Wat is de nucleaire kettingreactie?Deze volgorde van de samenstellende delen.Dat wil zeggen, verschillende opeenvolgende individuele nucleaire reacties veroorzaakt door geladen deeltjes worden als reactieproducten in de vorige stappen.Wat is een nucleaire kettingreactie genoemd?Bijvoorbeeld, de splijting van zware kernen, wanneer meerdere splitsing gebeurtenissen geïnitieerd vanuit een eerdere neutron verval.
Kenmerken van een nucleaire kettingreactie
Van alle chemische reacties ontving brede distributieketen.Deeltjes met een ongebruikte verbindingen fungeren als vrije atomen of radicalen.In dit proces, omdat de nucleaire kettingreactie, het mechanisme van het optreden verschaffen neutronen die de Coulomb barrière hebben en prikkelen de kern van absorptie.Als er een behoefte in het medium deeltjes, veroorzaakt een keten van opeenvolgende transformaties, die zal blijven ketensplitsing door het verlies van de dragerdeeltjes.
Waarom verloor carrier
Er zijn slechts twee redenen voor het verlies van de vervoerder deeltjes ononderbroken keten reacties.De eerste is de absorptie van de deeltjes zonder secundaire emissie proces.De tweede - het verlaten van de deeltjes binnen het bereik van de stof die de ketting proces ondersteunt.
twee soorten
Als in elke periode een kettingreactie komt uitsluitend enkel deeltje van de drager, dan kunt u bellen met dit proces vertakt.Het kan niet leiden tot het vrijgeven van energie op een grote schaal.Als er veel dragerdeeltjes, wordt het genoemd vertakte reactie.Wat is een nucleaire kettingreactie met vertakking?Eén van de resultaten die in de vorige handeling van secundaire deeltjes blijven eerder ingezette een keten, maar de andere zal nieuwe reacties die ook zal vertakken creëren.Met dit proces zullen strijden processen leiden tot een breuk.De daaruit voortvloeiende situatie zou leiden tot specifieke kritische en marginaal verschijnsel geven.Bijvoorbeeld, indien de continuïteit is dan een zuiver nieuwe ketens, de reactie zelf-ondersteuning is mogelijk.Zelfs als prikkelen haar kunstmatig te introduceren in het medium gewenste aantal deeltjes, zal het proces nog steeds vervagen na verloop van tijd (meestal vrij snel).Als het aantal nieuwe rijen het aantal breuken overschrijdt, zal de kettingreactie beginnen verspreid materiaal.
kritieke toestand
kritieke toestand afzonderlijke toestand van de materie ontwikkelde een zichzelf onderhoudende kettingreactie en het gebied waar deze reactie is niet mogelijk op alle.Deze parameter wordt gekenmerkt door gelijkheid van het aantal nieuwe circuits en het aantal mogelijke onderbrekingen.Aangezien de aanwezigheid van een vrije fijnverdeelde drager, de kritieke situatie is het belangrijkste punt in deze lijst als "de voorwaarden van de nucleaire kettingreactie."Verwezenlijking van deze voorwaarde kan worden bepaald door een aantal mogelijke factoren.Kernsplijting van zware elementen wordt opgewekt door slechts één neutron.Als gevolg van dit proces, als nucleair kettingsplijtreactie er meer neutronen.Dientengevolge kan deze werkwijze vertakte reactie, waarbij de drager en neutronen handelen.In het geval waarin de snelheid van neutronen vangt zonder splitsing of afwijkingen (loss rate) wordt gecompenseerd reproductiesnelheid van de dragerdeeltjes, de kettingreactie verlopen in een stationaire modus.Deze vergelijking beschrijft de vermenigvuldigingsfactor.In het bovenstaande geval is gelijk aan één.In de kernenergie-industrie met de introductie van een negatieve terugkoppeling tussen de snelheid van vrijkomen van energie en de vermenigvuldigingsfactor is het mogelijk om uit te voeren controle van nucleaire reacties.Wanneer deze verhouding groter is dan één, dan is de reactie exponentieel groeien.Oncontroleerbare kettingreactie wordt gebruikt in nucleaire wapens.
nucleaire kettingreactie in de energie
reactiviteit van de reactor wordt bepaald door een groot aantal processen die zich in de kern.Al deze invloeden worden bepaald door de zogenaamde coëfficiënt van reactiviteit.Effect van temperatuur grafietstaven, warmtegeleidende vloeistoffen of uraan reactiviteit van de reactor en de intensiteit van de stroom van een proces, zoals nucleaire kettingreactie, gekenmerkt door een temperatuurcoëfficiënt (voor koelvloeistof, uranium, van grafiet).Het is ook afhankelijk van de karakteristieken van de kracht van barometrische indicatoren stoom parameters.Om de nucleaire reactie in de reactor nodig door een element in een andere stand te houden.Hiertoe rekening houdend met de voorwaarden natuurlijk de nucleaire kettingreactie - de aanwezigheid van een stof die in staat is te verdelen en zich verdelen van het verval van een aantal elementaire deeltjes die als gevolg daarvan zal de verdeling van de resterende kernen veroorzaken.Als een dergelijk materiaal vaak gebruikt uranium-238, uranium-235, plutonium-239.Tijdens de passage van de nucleaire kettingreactie zal isotopen van deze elementen ontleden en vormen twee of meer andere chemische stoffen.In dit proces wordt uitgestoten zogenaamde "gamma" -rays, een intensieve afgifte van energie, vorming van twee of drie neutronen kunnen verdere handelingen reactie.Er zijn langzame en snelle neutronen, omdat de kern van het atoom vervallen, dienen deze deeltjes vliegen met een bepaalde snelheid.
