teoria względności mówi, że masa - jest specjalną formą energii.Wynika z tego, że jest możliwe przekształcenie energii, masy i energii w masie.Na poziomie intraatomic wystąpią takie reakcje.W szczególności, niektóre masy jądra atomowego może również obracać się w energię.Dzieje się tak przez wiele ścieżek.Po pierwsze, rdzeń może być podzielony na kilka mniejszych jąder, reakcja ta jest nazywana "zapaść".Po drugie, mniejsze jądra można łatwo podłączyć, aby uzyskać duży - jest reakcja syntezy.We wszechświecie, takie reakcje nie są rzadkością.Wystarczy powiedzieć, że w reakcji termojądrowej - źródło energii dla gwiazd.Ale reakcja do upadku ludzkości stosowane w reaktorach jądrowych, jak ludzie nauczyli się kontrolować te skomplikowane procesy.Ale to, co jest łańcuchowa reakcja jądrowa?Jak zarządzać?
Co dzieje się w jądrze atomu
jądrowej reakcji łańcuchowej - proces uruchomiony w kolizji cząstek elementarnych lub jąder z innymi jądrami.Dlaczego "łańcucha"?Ten zestaw sekwencyjnych pojedynczych reakcji jądrowych.Proces ten powoduje zmianę stanu kwantowego składu i nukleonów w jądrze, począwszy pojawiają się nawet nowe cząstki - produktów reakcji.Łańcuchowa reakcja jądrowa, która pozwala poznać fizykę mechanizmów oddziaływania jąder z jądra i cząstek - jest to główny sposób zdobywania nowych elementów i izotopy.Aby zrozumieć reakcję łańcuchową, musimy najpierw poradzić sobie z singla.
Co jest potrzebne do reakcji
Aby zrealizować taki proces, w wyniku reakcji łańcuchowej jądrowej, konieczne jest zebranie cząstki (jądra i Nucleon, dwa jądra) w zakresie odległości oddziaływań silnych (około Fermiego).Jeśli odległości są duże, oddziaływanie cząstek naładowanych jest czysta Coulomba.Reakcja jądrowa w zgodzie ze wszystkimi przepisami: zachowania energii, czas, pęd za barionowej.Łańcuchowa reakcja jądrowa jest wskazany przez zbiór symboli a, b, c, d.Symbol reprezentuje oryginalne jądro, b - incydent z cząstkę - nowy cząstek wychodzących, a d jest wynikająca rdzenia.Energia reakcji
reakcję łańcuchową może odbywać się z absorpcją i uwolnienia energii, która jest równa różnicy pomiędzy masami cząstek po reakcji i wcześniej.Pochłonięta energia określa minimalną energię kinetyczną kolizji, tak zwany próg reakcji jądrowej, w którym może przepływać swobodnie.Próg ten zależy od cząstek, które biorą udział w interakcji i ich właściwości.Na początkowym etapie, wszystkie cząstki są w określonym stanie kwantowej.
reakcja
głównym źródłem naładowanych cząstek bombardujących jądro jest akcelerator cząstek, który zapewnia wiązki protonów i ciężkich jonów lekkich jąder.Powolne neutrony uzyskane przez zastosowanie reaktorów jądrowych.Aby rozwiązać ten incydent naładowane cząstki mogą być używane w różnych typach reakcji jądrowych - jak syntezy i rozkładu.Prawdopodobieństwo z nich zależy od parametrów cząstek, które zderzają się.Jest to prawdopodobnie związane z cech, takich jak części reakcji - wartości efektywnej powierzchni, który charakteryzuje się rdzeń jako cel dla przychodzących cząstek i który jest miarą prawdopodobieństwo wejścia cząstki i oddziałują na jądro.Jeśli reakcje uczestniczą cząstki o nie-zerowej spin przekrój zależy od ich orientacji.Ponieważ obroty tych padających cząstek są zorientowane niezupełnie chaotyczny, bardziej lub mniej uporządkowany sposób wszystkie ciałka są spolaryzowane.Charakterystyka ilościowa nastawionych obrotów wektor polaryzacji jest wiązka opisanych.Mechanizm reakcji
Jaki jest łańcuchowa reakcja jądrowa?Jak już wspomniano, jest to sekwencja prostych reakcji.Charakterystyka cząstek padania i jej oddziaływanie z pierścienia zależy od masy, ładunku, energii kinetycznej.Interakcja jest określona przez stopień swobody jąder, które są wzbudzane przez zderzenia.Uzyskanie kontroli nad wszystkich tych mechanizmów pozwala na procesie takim jak kontrolowanej reakcji łańcuchowej jądrowej.
bezpośrednie odpowiedzi
Jeśli naładowana cząstka, która uderza w jądro docelowej, dotknie go, czas trwania zderzenia jest nadal konieczne do pokonania promień odległości od jądra.Ta reakcja jądrowa nazywana jest linią prostą.Wspólną cechą wszystkich reakcjach tego typu jest wprowadzenie niewielkiej ilości stopni swobody.W tym procesie, po pierwszej kolizji cząstek ma jeszcze wystarczającą energię do pokonania przyciągania jądrowej.Na przykład, takie interakcje jako nieelastycznego rozpraszania neutronów ładować wymiany i są proste.Udział tych procesów w odpowiedzi nazwał "całkowity przekrój" bardzo nieszczęśliwy.Jednak bezpośrednia dystrybucja produktów reakcji jądrowej przejścia do określenia prawdopodobieństwa odejścia od kierunku wiązki kąt, liczby kwantowe, selektywność zaludnione stany i określić ich strukturę.
emisji wstępnie równowagi
Jeśli cząsteczka nie opuszcza pole współpracy jądrowej po pierwszej kolizji, to być zaangażowane w kaskadzie kolejnych kolizji.Jest to w rzeczywistości dokładnie to, co nazywa się reakcję łańcuchową.W wyniku takiej sytuacji energia kinetyczna cząstki rozdziela się pomiędzy częściami składowymi jądra.Ten sam stan jądro będzie stopniowo stają się o wiele bardziej skomplikowane.Podczas tego procesu w pewnym nukleon lub gromady (grupy nukleony) mogą być skoncentrowane wystarczającej energii dla emisji z nukleon z jądra.Dalsze odprężenie spowoduje równowagi statystycznej i formowania pierścienia związku.
łańcuchowe
Jaki jest łańcuchowa reakcja jądrowa?Ta sekwencja jego części składowych.Oznacza to, że wiele kolejne indywidualne reakcje jądrowe spowodowane przez naładowane cząstki pojawiają się jako produkty reakcji w poprzednich krokach.Co nazywa się łańcuchowa reakcja jądrowa?Na przykład rozszczepienia ciężkich jąder, gdy wiele wydarzeń rozszczepienia są inicjowane z poprzedniego rozkładu neutronów.Cechy
o jądrowej reakcji łańcuchowej
wśród wszystkich reakcji chemicznych otrzymał szeroką sieć dystrybucji.Cząstki o niewykorzystanych połączeń działać jako wolne atomy lub rodniki.W procesie tym, w reakcji łańcuchową mechanizm jej występowania neutronów, które mają zapewnić barierę Kulomba i pobudzają jądro od absorpcji.Jeśli zachodzi potrzeba w średniej cząsteczce, powoduje łańcuch kolejnych przekształceń, która w dalszym ciągu rozrywaniem łańcucha z powodu utraty cząstek nośnika.
Dlaczego stracił przewoźnik
Są tylko dwa powody utraty cząstek nośnika reakcje łańcuchowe nieprzerwane.Pierwszym z nich jest wchłanianie cząstek bez procesu emisji wtórnej.Drugi - pozostawienie cząstek w zakresie od substancji, która wspomaga proces łańcucha.
Dwa rodzaje
Jeśli w każdym okresie reakcja łańcuchowa pochodzi wyłącznie pojedyncze cząstki nośnika, można nazwać ten proces nierozgałęzione.Nie można spowodować uwolnienie energii na dużą skalę.Jeśli istnieje wiele cząstki nośnika, to się nazywa rozgałęziony reakcja.Jaka jest reakcja łańcuchowa jądrowych z rozgałęzienia?Jeden otrzymanego w poprzednim akt cząstek wtórnych kontynuować poprzednio zainicjowane łańcuch, a druga tworzy nowe reakcje, również rozgałęziać.W ten sposób będzie konkurować procesy prowadzą do uszkodzenia.Powstała sytuacja spowodowałaby konkretnego zjawiska krytyczne i marginalne.Na przykład, jeżeli ciągłość jest większa niż czysto nowych łańcuchów, samo-support reakcja jest niemożliwe.Nawet jeśli pobudzają jej sztucznego wprowadza się do średniej liczby pożądane cząstek, proces ciągle zanikać w miarę upływu czasu (zazwyczaj bardzo szybko).Jeśli liczba nowych łańcuchów przekroczy liczbę przerw, reakcja łańcuchowa zacznie się rozprzestrzeniać w całym materiale.
stan krytyczny
stanie krytycznym oddzielny stan materii opracowany reakcję łańcuchową samowystarczalnych oraz obszar, w którym tej reakcji nie jest w ogóle możliwe.Parametr ten charakteryzuje równości liczby nowych układów i liczbę możliwych przerw.W obecności wolnego nośnik cząstek, stan krytyczny to główny element na liście, jako "warunków łańcuchowej reakcji jądrowej."Osiągnięcie tego warunku może być określana przez liczbę możliwych czynników.Rozszczepienie jądrowe ciężkich elementów jest podekscytowany tylko jednego neutronu.W wyniku tego procesu, w wyniku reakcji łańcuchowej rozszczepiania nuklearnego jest więcej neutronów.W związku z tym, proces ten może wytwarzać rozgałęzioną reakcji, przy czym nośnik i działać neutrony.W przypadku gdy stawka neutronu przechwytuje bez podziału lub odlotów (wskaźnik strat) zostaną zrekompensowane reprodukcję cząstek nośnika prędkości, reakcja łańcuchowa będzie przebiegać w trybie stacjonarnym.To równanie opisuje mnożnika.W powyższym przypadku, jest równa jedności.W energetyki jądrowej z wprowadzeniem ujemnego sprzężenia zwrotnego pomiędzy szybkością uwalniania energii i mnożnika można wdrożyć kontrolę reakcji jądrowych.Jeśli stosunek ten jest większy niż jeden, wówczas reakcja rosną wykładniczo.Niekontrolowana reakcja łańcuchowa jest stosowany w broni jądrowej.
reakcję łańcuchową w
energiireaktywność reaktora zależy od wielu procesów zachodzących w rdzeniu.Wszystkie te czynniki są określone tak zwanym współczynnikiem reaktywności.Effect of prętów grafitowych, temperatura cieczy wymiany ciepła lub uranu reaktywność reaktora i natężenia przepływu w procesie, takich jak reakcja łańcuchowa jądrowego charakteryzują się współczynnikiem temperaturowym (dla czynnika chłodzącego, uranu, grafitu).Jest to również zależne od charakterystyki mocy barometrycznego wskaźników parametrów pary.W celu utrzymania reakcji jądrowej w reaktorze niezbędne, przekształcenie jednego elementu na drugi.Aby to zrobić, należy wziąć pod uwagę warunki przebiegu reakcji łańcuchowej jądrowego - obecność substancji, która jest zdolna do podzielenia i przydziela się od rozpadu wielu cząstek elementarnych, które w rezultacie będą powodować podział pozostałych rdzeni.Jako taki materiał często stosowany uran-238, uran-235, pluton-239.W czasie przejścia przez reakcję łańcuchową, izotopy tych elementów ulegają rozkładowi, tworząc dwie lub większą liczbę substancji chemicznych.W tym procesie jest emitowany tak zwane "Gamma" -rays, intensywne uwalnianie energii, tworzenie dwóch lub trzech neutronów zdolnych do dalszych aktów reakcji.Są powolne i szybkie neutrony, ponieważ w rdzeniu atom psujących te cząstki powinno przemieszczać się z pewną prędkością.
