Pagrindinis skirtumas – subkritinė ir kritinė masė prieš superkritinę masę
Subkritinė, kritinė ir superkritinė masė reiškia skiliosios medžiagos, naudojamos branduolinėse grandininėse reakcijose, masės kiekį. pagrindinis skirtumas tarp subkritinės, kritinės ir superkritinės masės yra tas, kad subkritinė masė yra skiliosios medžiagos masė, kurios nepakanka branduolinei grandininei reakcijai palaikyti, tuo tarpu kritinė masė yra skiliosios medžiagos masė, reikalinga branduolinei grandininei reakcijai palaikyti, ir superkritinė skiliosios medžiagos masė yra masė, kurios pakanka palaikyti grandininę branduolinę reakciją.
Branduolinė grandininė reakcija yra skilimo reakcijų serija. Branduolio dalijimosi reakcija yra neutrono išlaisvinimo iš nestabilaus atomo branduolio procesas. Kai šis išleistas neutronas sąveikauja su kitu nestabiliu izotopu, naujasis izotopas taip pat dalijasi branduoliu, išlaisvindamas kitą neutroną. Panašiai vyksta reakcijų grandinė.
Kas yra pokritinė masė?
Subkritinė masė yra skiliosios medžiagos masė, kurios nepakanka branduolinei grandininei reakcijai palaikyti. Norint inicijuoti dalijimosi grandininę reakciją, turi būti minimalus reikalingas skiliojo izotopo masės kiekis (vadinamas kritine mase). Subkritinė masė visada yra mažesnė nei kritinė masė; todėl subkritinė skiliosios medžiagos masė negali palaikyti skilimo grandininės reakcijos.
Neutronų, esančių subkritinėje skiliosios medžiagos masėje, laikui bėgant eksponentiškai mažės, nes nėra pakankamai izotopų, kurie sąveikaudami su esamais neutronais galėtų išskirti daugiau neutronų.
Kas yra kritinė masė?
Kritinė masė yra mažiausias skiliosios medžiagos masės kiekis, kurio reikia branduolinei grandininei reakcijai palaikyti. Kritinės masės dydis priklauso nuo skiliosios medžiagos branduolinių savybių, tankio, formos ir skiliosios medžiagos sodrinimo.
1 pav. Izotopų masė lemia dalijimosi skaičių.
Izotopo grynumas taip pat svarbus nustatant kritinės masės kiekį. Pavyzdžiui, jei grynumas yra didelis, kritinė masė yra maža. Išoriniai veiksniai, turintys įtakos kritinės masės vertei, yra skiliosios medžiagos temperatūra ir aplinka.
Kas yra superkritinė masė?
Superkritinė skiliosios medžiagos masė yra masė, kurios pakanka branduolinei grandininei reakcijai palaikyti. Kai sistemoje, kurioje vyksta dalijimosi grandininės reakcijos, yra superkritinės masės, dalijimosi greitis laikui bėgant didės. Taip yra todėl, kad neutrono sąveikos su izotopu tikimybė yra labai didelė, toje sistemoje yra daug izotopų. Tačiau po kurio laiko sistema pasiekia pusiausvyros būseną, kai masės kiekis sumažinamas iki kritinės masės.
Kuo skiriasi subkritinė ir superkritinė masė?
Subkritinė prieš kritinę masę prieš superkritinę masę |
|
| Subkritinė masė | Subkritinė masė yra skiliosios medžiagos masė, kurios nepakanka branduolinei grandininei reakcijai palaikyti. |
| Kritinė masė | Kritinė masė yra mažiausias skiliosios medžiagos masės kiekis, kurio reikia branduolinei grandininei reakcijai palaikyti. |
| Superkritinė masė | Superkritinė skiliosios medžiagos masė yra masė, kurios pakanka palaikyti grandininę branduolinę reakciją. |
| Mišių kiekis | |
| Subkritinė masė | Subkritinė masė yra mažesnė nei kritinė masė. |
| Kritinė masė | Kritinė masė yra mažiausias masės kiekis, reikalingas dalijimosi grandininei reakcijai pradėti. |
| Superkritinė masė | Superkritinė masė yra didesnė nei kritinė masė. |
| Reakcijos greitis | |
| Subkritinė masė | Esant subkritinei masei reakcijos greitis laikui bėgant mažėja. |
| Kritinė masė | Esant kritinei masei reakcijos greitis laikui bėgant mažėja. |
| Superkritinė masė | Esant superkritinei masei reakcijos greitis laikui bėgant mažėja. |
Santrauka – subkritinė kritinė masė prieš superkritinę masę
Branduolinio dalijimosi reakcija gali sukelti keletą vėlesnių skilimų, dėl kurių susidaro dalijimosi grandininės reakcijos. Remiantis masės kiekiu, reikalingu progresui ir grandininei reakcijai palaikyti, yra trys masių tipai, vadinami subkritine, kritine ir superkritine mase. pagrindinis skirtumas tarp subkritinės kritinės ir superkritinės masės yra tas, kad subkritinė masė yra skiliosios medžiagos masė, kurios nepakanka branduolinei grandininei reakcijai palaikyti, o kritinė masė yra skiliosios medžiagos, reikalingos ilgalaikei branduolinei grandininei reakcijai, masė ir superkritinė masė. skiliosios medžiagos masė yra daugiau nei pakankama branduolinei grandininei reakcijai palaikyti.
