FormationUngdomsuddannelse og skoler

Nuklear kædereaktion. Betingelser for nuklear kædereaktion

Relativitetsteorien siger, at masse - er en særlig form for energi. Heraf følger, at det er muligt at konvertere masse til energi og energi ind i massen. På intraatomic niveau, sådanne reaktioner finder sted. Især kan nogle af massen af den atomkerne godt blive til energi. Dette sker på flere måder. Første, kernen kan brydes op i et antal mindre kerner Denne reaktion kaldes "sammenbrud". For det andet kan mindre kerner nemt tilslutte at få større - denne syntese reaktion. I universet, sådanne reaktioner er ikke ualmindelige. Lad det være nok at sige, at fusionen reaktion - en energikilde for stjernerne. Men reaktionen fra forfald brugt af menneskeheden til atomreaktorer, som folk har lært at styre disse komplekse processer. Men hvad er en nuklear kædereaktion? Sådan håndteres det?

Hvad der sker i kernen af et atom

Nuklear kædereaktion - en proces, der kører i kollisioner af elementære partikler eller kerner med andre kerner. Hvorfor er en "kæde"? Denne serie af enkelte nukleare reaktioner. Som et resultat af denne proces er der en ændring i kvantetilstand nucleon og sammensætning i kernen, forekommer selv nye partikler - reaktionsprodukter. Nuklear kædereaktion, fysikken som gør det muligt at undersøge mekanismerne for interaktion af kernerne med kernerne og partikler - den primære metode til fremstilling af nye elementer og isotoper. For at forstå den kædereaktion, må vi først beskæftige sig med det indre.

Hvad der er behov for reaktion

For at implementere en sådan proces, som den nukleare kædereaktion, er det nødvendigt at samle de partikler (kerne- og nucleon to kerner) i afstanden radius stærk vekselvirkning (ca. en Fermi). Hvis afstandene er store, interaktionen af ladede partikler er rent Coulomb. I kernereaktion, i overensstemmelse med alle love: bevarelse af energi, det øjeblik momentum, baryon gebyr. Nuklear kædereaktion er angivet ved symbolerne a, b, a, d. Symbol a betegner et udgangsmateriale kerne, b - hændelsen partikel, med - en ny emitterede partikler, og d betegner den resulterende kerne.

energi af reaktionen

Kæden kernereaktion kan finde sted med både absorption og frigivelse af energi, som er lig med massen forskel af partikler efter reaktionen og før det. Den absorberede energi bestemmes den laveste kinetiske energi af en kollision, en såkaldt tærskel kernereaktion, hvor det kan strømme frit. Denne tærskel er afhængig af de partikler, der deltager i interaktion, og på deres egenskaber. I den indledende fase, alle partikler er i en forudbestemt kvantetilstand.

omsætning

Den vigtigste kilde til ladede partikler, der bombarderer kernen er partikelaccelerator, som tillader stråler af protoner, tunge ioner og lette kerner. Langsomme neutroner frembragt ved anvendelse af atomreaktorer. Til montage af de indfaldende ladede partikler kan anvendes forskellige typer af kernereaktioner - både syntesen og henfald. Sandsynligheden for dem afhænger af parametrene for de partikler, der kolliderer. Fra denne sandsynlighed er forbundet en sådan egenskab, tværsnittet af reaktionen - værdien af det effektive areal, der kendetegner kernen som et mål for de indfaldende partikler, og som er et mål for sandsynligheden af partikler kommer ind i kernen og interagere. Hvis reaktionen er deltog partikler med en ikke-nul spin-værdi, sektionen er direkte afhængig af deres orientering. Eftersom bagsiden af de indkommende partikler ikke er orienteret fuldstændig tilfældigt, og mere eller mindre overskuelig måde, alle smålegemerne polariseres. Kvantitativ karakterisering af spin-orienterede beskriver polarisering vektor.

Reaktionsmekanismen

Hvad er en nuklear kædereaktion? Som allerede nævnt, er det en sekvens af enklere reaktioner. Nærmere oplysninger om hændelsen partikel og dens interaktion med kernen er afhængige af massen, ladning, en kinetisk energi. Interaktion bestemt af graden af frihed for kerner, som er begejstret, da en kollision. Opsamling kontrol over alle disse mekanismer muliggør en proces, såsom kontrolleret nuklear kædereaktion.

direkte reaktioner

Hvis en ladet partikel, der målrammen kerne, bare rører det, varigheden af kollision er stadig nødvendigt at overvinde afstanden nukleare radius. Denne nukleare reaktion kaldes direkte. Fælles for alle reaktioner af denne type er indledningen af et lille antal frihedsgrader. I denne proces, efter den første kollision partikel har stadig nok energi til at overvinde den nukleare attraktion. For eksempel sådanne interaktioner, som uelastisk neutronspredning, opkræve udveksling, og er lige. Bidraget fra sådanne processer i den karakteristiske kaldet "total tværsnit" helt elendige. Men for at produktet fordelingsledningen passerer kernereaktion bestemme sandsynligheden for emission af vinklen af strålens retning, kvantetallene selektivitet befolkede stater og bestemme deres struktur.

pre-ligevægt emission

Hvis partiklen ikke forlader området nuklear samarbejde efter den første kollision, vil det blive involveret i en kaskade af successive kollisioner. Dette er faktisk præcis, hvad der kaldes den kædereaktion nukleare. Som følge heraf en sådan situation den kinetiske energi af partiklerne fordeles mellem de enkelte dele af kernen. Den meget samme tilstand af kernen vil gradvist blive meget mere kompliceret. I løbet af denne proces på et nukleon eller hel klynge (gruppe af nukleoner) energi kan fokuseres, er det tilstrækkeligt, at udledningen af en nukleon fra kernen. Yderligere lempelse vil resultere i en statistisk ligevægt og dannelsen af en forbindelse kerne.

kædereaktioner

Hvad er en nuklear kædereaktion? Denne sekvens af dets bestanddele. Dvs. flere på hinanden følgende enkelte nukleare reaktioner forårsaget af ladede partikler vises som reaktionsprodukter i de foregående trin. Hvad kaldes en nuklear kædereaktion? For eksempel spaltning af tunge kerner, når flere fission initieret opnået ved tidligere henfalder neutroner.

Funktioner af en nuklear kædereaktion

Blandt alle de kemiske reaktioner den har modtaget bred distributionskæden. Partikler med ubenyttede forbindelser opfylde rollen af frie radikaler eller atomer. I denne proces, som den nukleare kædereaktion, mekanismen af sit løb tilvejebringe neutroner, som har Coulomb-barrieren og excite kernen af absorption. Hvis mediet forekommer nødvendigt partikel, det forårsager en kæde af efterfølgende omdannelser, som fortsat vil kædespaltning grund af tabet af bærerpartiklerne.

Hvorfor mistede luftfartsselskab

Der er kun to årsager til tab af bærerpartikler kontinuerlige kædereaktioner. Den første er absorptionen af partiklerne uden sekundær emission proces. Den anden - forlader partiklerne inden for omfanget af det stof, der understøtter kæden proces.

To typer af proces

Hvis enheden er født udelukkende partikelbærer i hver periode kædereaktion, så denne proces kan kaldes uforgrenet. Det kan ikke føre til frigivelse af energi i stor skala. Hvis der er mange bærerpartikler, kaldes det en forgrenet reaktion. Hvad er en nuklear kædereaktion med forgrening? Et modtaget i den foregående handling af sekundære partikler fortsætte påbegyndt inden kæden, men de andre vil skabe nye reaktioner, som også vil grener sig. Med denne proces vil konkurrere processer føre til brud. Den deraf følgende situation vil give anledning til specifik kritisk og marginalt fænomen. For eksempel, hvis kontinuiteten i mere end rent nye kæder, reaktionen selvforsørgelse er umulig. Selv om excite hende kunstigt indføring i det ønskede medium antal partikler, vil processen stadig falme over tid (sædvanligvis ganske hurtigt). Hvis antallet af nye kæder vil overstige antallet af pauser, vil kædereaktion begynder at sprede sig over hele materialet.

kritisk tilstand

Et kritisk område er adskilt tilstand tilstandsformer avanceret selvbærende kædereaktion og det område, hvor denne reaktion ikke er muligt overhovedet. Denne parameter er kendetegnet ved lighed mellem antallet af nye kredsløb og antallet af mulige pauser. Som tilstedeværelsen af partiklen-fri bærer kritisk tilstand er det vigtigste element på en liste som "betingelser for nuklear kædereaktion." Opnåelse af denne tilstand kan bestemmes ved en række mulige faktorer. Opdeling af tunge element kerne er begejstret ved kun én neutron. Som et resultat af denne proces, som en kædereaktion af nuklear fission, der er flere neutroner. Følgelig kan denne proces producerer forgrenede reaktion, hvor bærere og neutroner vil virke. I tilfældet, hvor hastigheden af neutron indfanger uden deling eller afgange (tab sats) vil blive kompenseret reproduktion hastighed bærerpartikler vil kædereaktionen forløbe i en stationær tilstand. Denne ligning beskriver multiplikationsfaktoren. Hvis det er lig med enhed ovenfor. I atomkraft som følge af indførelsen af negativ feedback mellem hastigheden for frigørelse af energi og multiplikationsfaktoren kan realiseres kontrol med nukleare reaktioner. Hvis dette forhold er større end én, hvorefter reaktionen vil udvikle eksponentielt. Ukontrolleret kædereaktion anvendes i nukleare våben.

Nuklear kædereaktion i energisektoren

Reaktiviteten af reaktoren bestemmes af en lang række processer, der foregår i dens aktive zone. Alle disse påvirkninger er bestemt af den såkaldte koefficient på reaktivitet. Indflydelse af temperaturændringer af grafit stænger, kølemidler eller uran reaktivitet af reaktoren og intensiteten af perkolationsproces såsom en nuklear kædereaktion, kendetegnet ved temperaturkoefficient (for kølemidlet, uran, af grafit). Der er også en afhængighed af egenskaberne ved Styrke efter barometriske indikatorer for dampparametre. For at opretholde den nukleare reaktion i reaktoren nødvendigt omdannelse et element til et andet. Til dette er det nødvendigt at tage hensyn til strømningsforholdene for den nukleare kædereaktion - tilstedeværelsen af et stof, som er i stand til at dele sig og tildeler sig fra henfaldet af en række elementarpartikler, der som følge heraf vil medføre resten af division kerner. Som et sådant stof ofte bliver brugt uran-238, uran-235, plutonium-239. Under passagen af den nukleare kædereaktion isotoper af disse elementer vil opløse og danne to eller flere andre kemiske stoffer. Ved denne fremgangsmåde er det udsendes såkaldt "gamma" stråler, en intensiv energi frigivelse, dannes to eller tre neutroner stand virker til at fortsætte reaktionen. Skelne mellem langsomme og hurtige neutroner, fordi for at atomets kerne opløst, bør disse partikler flyve med en bestemt hastighed.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 da.unansea.com. Theme powered by WordPress.