Pagrindinis skirtumas – valdoma ir nekontroliuojama grandininė reakcija
Pagrindinis skirtumas tarp kontroliuojamų ir nekontroliuojamų grandininių reakcijų yra tas, kad kontroliuojamos grandininės reakcijos nesukelia jokio sprogstamojo poveikio, o nekontroliuojamos grandininės reakcijos sukelia sprogstamą energijos išsiskyrimą.
Sąvokos „valdomos grandininės reakcijos“ir „nekontroliuojamos grandininės reakcijos“aptariamos branduolinės chemijos skyriuje. Branduolinė grandininė reakcija įvyksta, kai viena branduolinė reakcija vėliau sukelia kai kurių kitų branduolinių reakcijų progresavimą. Šios grandininės reakcijos išskiria labai daug energijos.
Kas yra valdoma grandininė reakcija?
Valdoma grandininė reakcija – tai branduolinių reakcijų grandinė, kuri vėliau vyksta kontroliuojamomis sąlygomis. Supraskime šią sąvoką naudodami branduolio dalijimosi reakcijas kaip pavyzdį. Skilimo grandininė reakcija įvyksta, kai neutronas ir skilusis izotopas sąveikauja vienas su kitu. Ši sąveika sukelia kai kurių neutronų išsiskyrimą iš skiliojo branduolio. Šie išleisti neutronai gali sąveikauti su kitais skiliaisiais izotopais ir sukelti vėlesnių dalijimosi reakcijų. Kai šios reakcijos yra tinkamai kontroliuojamos ir reguliuojamos, tai vadinama kontroliuojama grandinine reakcija. Kontroliuojamos dalijimosi reakcijos gali būti vykdomos dalyvaujant moderatoriams.
Atominės elektrinės naudoja valdomas grandinines reakcijas. Ten grandininės reakcijos kontroliuojamos kontroliuojant branduolinių reakcijų greitį. Valdomos grandininės reakcijos gali būti lengvai paverčiamos nekontroliuojama forma. Reakcijas galima kontroliuoti reguliuojant naudojamos pradinės medžiagos (skilimo izotopo) kiekį. Pavyzdžiui, jei naudojamas didelis urano kiekis, tada reakcijos greitis taip pat bus didelis, nes tada tikimybė, kad neutronas sąveikaus su skiliuoju izotopu, yra didelė. Tada reakcija tampa nekontroliuojama. Be to, reguliuojant reakcijos laiką, branduolinė grandininė reakcija gali būti paversta kontroliuojama reakcija. Sutrumpėjus reakcijos laikui, neutrono sąveikos su skiliuoju izotopu tikimybė yra maža. Tada reakciją galima lengvai valdyti.
Kas yra nekontroliuojama grandininė reakcija?
Nekontroliuojama grandininė reakcija yra branduolinių reakcijų grandinė, kuri vyksta vėliau, bet ne kontroliuojamomis sąlygomis. Todėl nekontroliuojama grandininė reakcija gali tapti labai sprogi. Taip yra todėl, kad šios reakcijos vienu metu gali išskirti labai daug energijos.
01 pav.: Nekontroliuojama grandininė reakcija
Pavyzdžiui, radioaktyvusis izotopas uranas-235 gali skilti, nes neutronai išsiskiria lėtai. Vienas izotopas vienu metu išskiria tris neutronus. Šie trys neutronai gali reaguoti su trimis kitais urano-235 izotopais, išskirdami 9 neutronus (po 3 neutronus kiekvienam izotopui). Taip pat grandininė reakcija vyks ir išskirs labai daug energijos. Šios nekontroliuojamos branduolinės grandininės reakcijos naudojamos branduolinėse bombose.
Kuo skiriasi valdoma ir nekontroliuojama grandininė reakcija?
Kontroliuojama prieš nekontroliuojamą grandininę reakciją |
|
| Valdoma grandininė reakcija – tai branduolinių reakcijų grandinė, kuri vėliau vyksta kontroliuojamomis sąlygomis. | Nekontroliuojama grandininė reakcija yra branduolinių reakcijų grandinė, kuri vyksta vėliau, bet ne kontroliuojamomis sąlygomis. |
| Komponentai | |
| Kontroliuojama grandininė reakcija vykdoma dalyvaujant moderatoriams. | Nekontroliuojama grandininė reakcija vykdoma nesant moderatorių. |
| Kontrolės priemonės | |
| Branduolinė grandininė reakcija paverčiama kontroliuojama grandinine reakcija, reguliuojant esamų skiliųjų izotopų kiekį, trumpinant reakcijos laiką ir naudojant moderatorius. | Nekontroliuojama grandininė reakcija neturi kontrolės priemonių. |
| Programos | |
| Atominėse elektrinėse elektros energijai gaminti naudojamos valdomos grandininės reakcijos. | Branduolinėse bombose naudojamos nekontroliuojamos grandininės reakcijos. |
Santrauka – valdoma ir nekontroliuojama grandininė reakcija
Branduolinės grandininės reakcijos daugiausia susijusios su branduolio dalijimosi reakcijomis. branduolio dalijimasis yra nestabilaus atomo branduolio skilimas. Skirtumas tarp kontroliuojamų ir nekontroliuojamų grandininių reakcijų yra tas, kad kontroliuojamos grandininės reakcijos nesukelia jokio sprogstamojo poveikio, o nekontroliuojamos grandininės reakcijos sukelia sprogstamą energijos išsiskyrimą.
