teória relativity hovorí, že hmota - je osobitná forma energie.Z toho vyplýva, že je možné previesť energiu hmoty a energie na hmotnosť.Na vnitroatomové úrovni sa takéto reakcie.Najmä niektoré z hmotnosti atómového jadra sa môže tiež obrátiť na energiu.K tomu dochádza pomocou viacerých ciest.Po prvé, môže jadro rozdeliť do niekoľkých menších jadier, táto reakcia sa nazýva "kolaps".Po druhé, menšie jadrá možno ľahko pripojiť k získaniu veľké - je syntéza reakcia.Vo vesmíre, tieto reakcie nie sú nezvyčajné.Postačí, keď poviem, že fúzny reakcie - zdroj energie pre hviezdy.Ale reakcia na kolaps ľudstva používa v jadrových reaktoroch, pretože ľudia naučili ovládať tieto zložité procesy.Ale čo je to nukleárnej reťazová reakcia?Ako to zvládnuť?
Čo sa deje v jadre atómu
nukleárnej reťazovej reakcie - proces beží v kolízie elementárnych častíc či jadier s ďalšími jadrami.Prečo "reťaz"?Táto sada po sebe idúcich jednotlivých jadrových reakcií.Tento proces vedie k zmene v kvantovom stave a nukleónov zloženie východiskových jadier objavujú aj nové častice - produktov reakcie.Nukleárna reťazová reakcia, ktorá umožní preskúmať fyziku mechanizmov interakcie jadier s jadrami a častíc - to je hlavnou metódou pre získanie nové prvky a izotopy.Aby sme pochopili reťazovú reakciu, musíme sa najprv vysporiadať s singlom.
Čo je potrebné k reakčnej
Za účelom vykonania takéhoto procesu, ako nukleárna reťazovej reakcie, je nutné zhromaždiť častice (jadra a nukleón, dve jadrá) v rozmedzí vzdialenosti od silnej interakcie (asi jedna Fermi).Ak vzdialenosti sú veľké, interakcia nabitých častíc je čistá Coulomb.Jadrová reakcia v súlade so všetkými zákonmi: zachovania energie, čas, hybnosť baryonového poplatku.Nukleárna reťazová reakcia je indikovaná pomocou sady symbolov a, b, c, d.Symbol predstavuje pôvodné jadro, B - dopadajúce častice s - nový odchádzajúcich častíc, a d je výsledný jadro.
reakčnej energie
nukleárnej reťazová reakcia sa môže vykonávať buď s absorpciou a uvoľnenie energie, ktorá sa rovná rozdielu medzi hmotnosťou častíc po reakcii a pred.Absorbovaná energia určuje minimálnu kinetickú energiu nárazu, tzv prahu jadrové reakcie, v ktorom sa môže voľne prúdiť.Táto prahová hodnota je závislá na častice, ktoré sú zapojené do interakcie, a ich vlastnosti.V počiatočnej fáze, všetky častice sú vo vopred určenom kvantovom stave.
sa reakčná
hlavný zdroj nabitých častíc, ktoré bombardujú jadro je urýchľovač častíc, ktorý poskytuje lúče protóny, ióny ťažkých a ľahkých jadier.Pomalými neutrónmi získané použitím jadrových reaktorov.Ak chcete opraviť tento incident nabité častice môžu byť použité v rôznych typov jadrových reakcií - ako pri syntéze a rozkladu.Pravdepodobnosť z nich závisí na parametroch častíc, ktoré sa zrazí.Toto je pravdepodobne súvisí vlastnosti, ako je napríklad časť reakcia - hodnota efektívne plochy, ktorá charakterizuje jadro ako cieľ pre prichádzajúce častíc, a ktorý je mierou pravdepodobnosti vstupu častice a nucleus interagujú.Ak sú reakcie sa zúčastňujú častice s nenulovú rotáciu, prierez závisí na ich orientáciu.Vzhľadom k tomu, spiny dopadajúcich častíc sú orientované nie celkom chaotické, a viac či menej usporiadane, všetky krvinky sú polarizované.Kvantitatívne charakterizácie orientovaných spinu je lúč polarizácia vektor je popísaná.
Mechanizmus reakcie
Čo je nukleárna reťazová reakcia?Ako už bolo uvedené, ide o sekvenciu jednoduchých reakcií.Charakteristika dopadajúce častice a jeho interakcie s jadrom je závislá na hmotnosti, náboje, kinetickej energie.Interakcia je určovaná stupňom voľnosti jadier, ktoré sú vybuzených kolízie.Získanie kontroly nad všetkými týmito mechanizmami umožňuje procesu, ako je napríklad riadené nukleárnu reťazovú reakciu.
priamej reakcii
ak nabitá častica, ktorá zasiahne cieľové jadro, len dotkne, je doba trvania kolízie je stále nevyhnutné prekonať polomer vzdialenosti od jadra.Toto jadrové reakcie sa nazýva priamka.Spoločným znakom všetkých pre tento typ reakcie je, aby malý počet stupňov voľnosti.V tomto procese, potom, čo sa prvý kolízii častica má ešte dostatok energie na prekonanie jadrovej príťažlivosť.Napríklad, také interakcie, ako neelastického rozptylu neutrónov, nabíjať výmenu, a sú rovné.Príspevok týchto procesov v reakcii s názvom "totálny účinný prierez" celkom mizerne.Avšak, priamej distribúcie produktov reakčného priechodu jadrového určiť pravdepodobnosť odchodu zo smeru uhla lúča, kvantové čísla, selektivity obývaných štátov a určiť ich štruktúru.
pre-rovnováha emisie
Ak sa častice neopustí oblasti jadrovej spolupráce po prvej zrážke, bude zapojená v kaskáde dvoma zrážkami.To je vlastne presne to, čo sa nazýva nukleárnej reťazová reakcia.V dôsledku tejto situácie, kinetická energia častíc sa rozdelí medzi konštrukčnými časťami jadra.Ten istý Štát jadro sa postupne stane oveľa zložitejšie.Počas tohto procesu sa v určitom nukleón alebo celého klastra (skupiny nukleónov) sa môže zahustiť dostatok energie pre emisií na nukleón z jadra.Ďalej bude mať za následok uvoľnenie v štatistickom rovnováhy a vytvorenie zloženého jadra.
reťazovej reakcie
Čo je nukleárna reťazová reakcia?Táto sekvencia zo všetkých jej častí.To znamená, že viac po sebe nasledujúce jednotlivé jadrové reakcie spôsobené nabitých častíc zobrazí ako reakcií v predchádzajúcich krokoch.To, čo sa nazýva nukleárnej reťazová reakcia?Napríklad štiepenie ťažkých jadier, pri viacerých udalostí štiepenie začatých z predchádzajúcej neutrónu rozpadu.
Vlastnosti reťazovú reakciu
jadrovej Zo všetkých chemických reakcií dostala rozsiahlu distribučnú reťazca.Častice s nevyužitých spojenie pôsobiť ako voľné atómy alebo radikály.V tomto procese, ako je nukleárna reťazovej reakcie, mechanizmus jeho výskytu poskytnúť neutrónov, ktoré majú coulombickou bariéru a nadchnú jadro na absorpciu.V prípade, že je potrebné v strednodobom časticu, spôsobuje reťazec následné transformácie, ktoré budú naďalej reťaze štiepenie v dôsledku straty z častíc nosiča.
Prečo stratil dopravcu
Existujú iba dva dôvody pre stratu častíc nosiča neporušené reťazovej reakcie.Prvý z nich je absorpcia častíc bez sekundárneho procesu emisií.Druhý - odchádzajúci častice v rozsahu látky, ktorá podporuje proces reťaze.
dva typy
Ak v každom období reťazová reakcia pochádza výlučne jedného častíc nosiča, môžete volať tento proces nerozvetvená.To nemôže viesť k uvoľneniu energie vo veľkom meradle.Ak existuje mnoho častíc nosiča, to je nazývané rozvetvený reakcie.Čo je jadrová reakcia reťaz s vetvou?Jeden z získaného v predchádzajúcom úkone sekundárnych častíc naďalej skôr spustil reťaz, ale druhý vytvorí nové reakcie, ktoré sa tiež rozdeliť.S Tento proces bude súťažiť procesy vedú k rozbitiu.Výsledná situácia by viesť ku konkrétnej kritickej a okrajovým javom.Napríklad, v prípade, že kontinuita je väčší, než čisto nových reťazcov, sa reakčná self-podpora je nemožné.Aj keď sa vzrušiť ju umelo zaviesť do v strednodobom požadovaný počet častíc, bude proces naďalej slabnúť v priebehu času (zvyčajne pomerne rýchlo).V prípade, že počet nových reťazcov bude vyšší ako počet prestávok, bude reťazová reakcia začína šíriť v celom materiáli.
kritický stav
kritický stav oddelený stav záležitosti vyvinula reťazovú reakciu sebestačného, a oblasť, kde táto reakcia nie je možné vôbec.Tento parameter je charakterizovaná rovnosť medzi počtu nových obvodov a počtu možných prestávok.Vzhľadom k tomu, prítomnosti voľného častíc dopravcu, kritický stav je hlavnou položkou v tomto zozname, ako "podmienok jadrové reťazovej reakcie."Dosiahnutie tohto stavu je možné stanoviť radom možných faktorov.Jadrové štiepenie ťažkých prvkov, je budený iba jeden neutrón.Ako výsledok tohto procesu, ako reakcia jadrového štiepenia reťazca, existuje viac neutrónov.V dôsledku toho môže tento proces produkovať rozvetvený reakcia, pri ktorej dopravcu a bude jednať neutróny.V prípade, že miera neutrónu zachytáva bez delenia alebo odletovej (stratovosti) bude kompenzovaný reprodukčnú rýchlosť častíc nosiča, bude reťazová reakcia prebiehať v stacionárnom režime.Táto rovnica opisuje násobenie.Vo vyššie uvedenom prípade je rovný jednotke.V jadrovú energetiku sa zavedením negatívnej spätnej väzby medzi mierou uvoľňovanie energie a násobenie je možné realizovať kontrolu jadrových reakcií.Ak je tento pomer väčší ako jedna, potom sa reakčná porastie exponenciálne.Nekontrolovateľné reťazovej reakcie je používaný v nukleárnych zbraniach.
nukleárnej reťazová reakcia v energetickej
reaktivity reaktora je určená veľkým počtom procesov, ktoré sa vyskytujú v jeho jadre.Všetky tieto vplyvy sú určené takzvané koeficientu reaktivity.Vplyv teploty grafitových tyčí, pre prenos tepla kvapalín alebo uránu reaktivity reaktora a intenzity prúdu procesu, ako sú jadrové reťazovej reakcie, vyznačujúci sa teplotným koeficientom (pre chladiace kvapaliny, urán, grafitu).To je tiež závislá na vlastnostiach môcť barometrického ukazovateľov parametre pary.Pre udržanie jadrové reakcie v reaktore potrebnú konverziu jedného prvku do druhého.Ak chcete to, vziať do úvahy podmienky samozrejme nukleárnej reťazovej reakcie - Prítomnosť látky, ktorá dokáže rozdeliť a priradiť sa od rozpadu radu elementárnych častíc, ktoré, ako výsledok, spôsobí rozdelenie zostávajúcich jadier.Ako taký materiál často používa urán-238, urán-235, plutónium-239.Počas priechodu jadrovej reťazovej reakcie, bude izotopy týchto prvkov rozkladajú a tvoria dve alebo viac ďalších chemických látok.V tomto procese je vyžarované takzvané "gama" -rays, intenzívne uvoľnenie energie, vznik dvoch alebo troch neutróny, ktoré sú schopné ďalších aktov reakcie.K dispozícii sú pomalé a rýchle neutróny, pretože k jadru atómu rozkladal, mali by tieto častice pozrite sa pri určitej rýchlosti.
