Branduolinė grandininė reakcija. Sąlygos branduolinės grandininės reakcijos

Reliatyvumo teorija sako, kad masė - tai specialus energijos forma. Iš to išplaukia, kad tai yra įmanoma konvertuoti masę į energijos ir energijos į masę. Apie intraatomic lygio, tokios reakcijos vyksta. Visų pirma, kai kurias atomo branduolio masės gali pasukti į energiją. Tai atsitinka keliais būdais. Pirma, pagrindinė gali lūžti į mažesnes branduolių skaičių, ši reakcija vadinama "sutraukti". Antra, mažesni branduoliai gali lengvai prijungti gauti didesni - šį sintezės reakcija. Visatoje, tokios reakcijos nėra neįprasta. Užtenka pasakyti, kad sintezės reakcijos - energijos šaltinis žvaigždžių. Bet puvimo reakcija naudojama žmonijos branduolinių reaktorių, kaip žmonės išmoko kontroliuoti šiuos sudėtingus procesus. Bet kas yra grandininė branduolinė reakcija? Kaip jį valdyti?

Tai, kas vyksta atomo branduolio

Branduolinė grandininė reakcija - procesas veikia susidūrimų elementariųjų dalelių arba branduolių su kitu branduoliu. Kodėl yra "tinklas"? Tai nuosekliųjų vieno branduolinių reakcijų rinkinys. Kaip šio proceso yra kvantinės valstybės nukleonu ir sudėties branduolio pakeitimas rezultatas, atrodo, net naujų dalelių - reakcijos produktus. Branduolinė grandininė reakcija, dėsnius iš kurių leidžia ištirti sąveikos branduolių su branduolių ir dalelių mechanizmus - pagrindinis metodas naujų elementų ir izotopų gamybai. Siekiant suprasti grandininę reakciją, mes pirmiausia turi spręsti bendrosios.

Ko reikia, reakcijos

Tam, kad įgyvendintų tokią procesą, kaip branduolinės grandininės reakcijos, ji yra būtina, kad kartu daleles (pagrindinė ir nukleoną du branduolius) tuo spindulio stiprios sąveikos (maždaug vienas Fermi) atstumu. Jei atstumai yra dideli, kad dalelės sąveika yra grynai Kulono. Branduolinės reakcijos, laikantis visų įstatymų: energijos tvermės, kad pagreitį metu Barionas mokestį. Branduolinė grandininė reakcija yra pažymėta simboliais a, b, a, d. Simbolis a reiškia pradinį šerdies, b - krintanti dalelę, su - naujas išmetamų dalelių, ir d žymi gautą šerdį.

energija reakcijos

Grandinė Kodolreakcija gali vykti tiek absorbcijos ir išleidimo energijos, kuri yra lygi masės skirtumas dalelių po reakcijos ir prieš jį. Sugerta energija nustato minimalų kinetinę energiją susidūrimo, vadinamąjį slenksčio branduolinę reakciją, kurioje ji gali laisvai judėti. Ši riba priklauso nuo dalelių, kurios dalyvauja sąveikos, ir nuo jų savybių. Pradiniame etape, visų dalelės yra iš anksto nustatytu kvantinės būklę.

reagavimą

Pagrindinis šaltinis dalelės, kad bombarduoti branduolį yra dalelių greitintuvo, kuri leidžia sijos protonų, sunkiųjų jonų ir lengvųjų branduolių. Lėtai neutronai pagaminta per branduolinių reaktorių naudojimui. Klijuojant incidentą dalelės gali būti naudojamas įvairių tipų branduolinių reakcijų - tiek sintezę ir ėduonis. Iš jų tikimybė priklauso nuo dalelių, kad susidurti parametrus. Iš ši tikimybė yra susijęs tokią savybę, skerspjūvis reakcijos - kad būtų veiksmingai srityje, kuris būdingas šerdį kaip taikinys krentantiems dalelių, ir kuri reikšmė yra iš dalelių patekti į branduolį ir bendrauti tikimybės priemonė. Jei reakcija dalyvavo daleles su nulio nugara, skyrius yra tiesiogiai priklausomi nuo jų orientacijos. Nes gaunamus dalelių atgal nėra orientuota visiškai atsitiktinai, ir daugiau ar mažiau tvarkingai, visi eritrocitus, yra poliarizuota. Kiekybinė apibūdinimas nugara orientuotas aprašoma poliarizacijos vektorius.

Reakcijos mechanizmas

Kas yra grandininė branduolinė reakcija? Kaip jau buvo minėta, tai yra paprastesnių reakcijų seka. Išsami informacija apie incidento dalelių ir jo sąveiką su šerdies medžiagos yra priklausomi nuo masės, krūvis, kinetinė energija. Sąveika nustatoma laisvės branduoliais, kurie malonu, kai susidūrimas laipsnį. Įgyti kontrolę visų šių mechanizmų leidžia procesą tokiu kaip valdomos branduolinės grandininės reakcijos.

tiesioginės reakcijos

Jei įkrauta dalelė, hitai tikslinę branduolį, tik paliečia ją, iš susidūrimo trukmė vis dar reikia įveikti branduolinę spindulys. Ši branduolinė reakcija vadinama tiesiogiai. Būdingos visiems šio tipo reakcijų yra nedaug laisvės laipsnių inicijavimą. Šiame procese, po pirmojo susidūrimo dalelė turi pakankamai dar energijos įveikti branduolinę atrakcija. Pavyzdžiui, tokie sąveikos, kaip neelastinga neutronų sklaidos, įkrauti keistis, ir yra tiesios. Tokių procesų indėlis charakteristika vadinama "bendra pjūvis" gana varganas. Tačiau, produktas paskirstymo linija, einanti branduolinę reakciją, siekiant nustatyti emisiją spindulio krypties kampu, tikimybę Kvantinė skaičiais selektyvumo gyvenamų narių ir, siekiant nustatyti jų struktūrą.

iš anksto pusiausvyra emisija

Jeigu dalelių nėra po pirmojo susidūrimo palikti branduolinio bendradarbiavimo lauką, jis bus įtrauktas į vėlesnių susidūrimų kaskados. Tai iš tikrųjų būtent tai, kas vadinama grandininė branduolinė reakcija. Kaip rezultatas, tokia situacija kinetinė energija dalelių yra paskirstyta tarp sudedamųjų dalių branduolio. Pačią būklė branduolio palaipsniui bus daug sudėtingesnis. Šiame procese tam tikru nukleonu ar visam grupės (grupės nukleonų) energija gali būti orientuota metu, tai pakanka tam nukleonu iš branduolio emisiją. Dar labiau sušvelninti sukels statistinio pusiausvyros ir sudėtinių branduolio formavimas.

grandininės reakcijos

Kas yra grandininė branduolinė reakcija? Šis jos sudėtinių dalių seka. Ty keli iš eilės vienviečiai branduolinės reakcijos, kurias sukelia dalelės atrodo kaip reakcijos produktų ankstesnius veiksmus. Tai, kas vadinama grandininė branduolinė reakcija? Pavyzdžiui, dalijimosi sunkiųjų branduolių, kai daug skilimo įvykių inicijavo, gautas ankstesnis skyla neutronus.

Savybės branduolinės grandininės reakcijos

Tarp visų cheminių reakcijų ji gavo platų paskirstymo tinklą. Dalelių su nepanaudotų jungtys atitinka laisvųjų radikalų arba atomų vaidmenį. Į šį procesą, kaip branduolinės grandininės reakcijos, jos žinoma mechanizmas teikti neutronus, turinčius Kulono barjerą ir sužadinti branduolį ant absorbcijos. Jei vidutinės pasirodo būtiną dalelę, jis sukelia vėlesnių transformacijas, kurios bus toliau grandinės padalijimo dėl to, kad nešiklio dalelių praradimo grandinę.

Kodėl prarado vežėjas

Yra tik dvi priežastys nešiklio dalelių nuolat grandinine reakcija praradimo. Pirmasis yra dalelių absorbcijos be antrinio emisijos procese. Antrasis - paliekant daleles per medžiagos, kuri palaiko grandinės procesą taikymo sritį.

Dviejų tipų proceso

Jei vienetas yra gimęs tik dalelių laikiklį kiekvienu laikotarpis grandininė reakcija, tada šis procesas gali būti vadinamas tiesiosios grandinės. Ji negali sukelti energijos išleidimo dėl didelio masto. Jei yra daug nešiklio dalelės, tai vadinama išsišakojusios grandinės reakcija. Kas yra grandininė branduolinė reakcija su šakojasi? Vienas gavo ankstesniame akto antrinių dalelių toliau prasidėjo prieš grandinėje, bet kiti sukurs naujas reakcijas, taip pat išsišakoti. Su šis procesas bus konkuruoti procesai sukelti lūžiai. Gautas situacija susidaryti konkrečią kritiškai ir ribinio reiškinys. Pavyzdžiui, jei daugiau nei vien naujų grandinių tęstinumo, reakcija savarankiškai parama yra neįmanoma. Net jei sužadinti jos dirbtinai įvedant į vidutinės norimą skaičių dalelių, procesas vis dar išnyks laikui bėgant (paprastai gana greitai). Jei naujas grandines skaičius viršys pertraukų skaičius, grandinė reakcija pradės plisti visoje medžiagos.

kritinę būklę

Kritinė regionas yra atskirtas būklę narių reikalas pažangiosios savarankiškų grandininės reakcijos ir regione, kur ši reakcija yra neįmanoma ne visi. Šis parametras yra būdingas lygybės tarp naujų grandinių skaičius ir galimų pertraukas skaičius. Kaip dalelių be nešiklio kritinės būklės buvimą yra pagrindinis elementas į sąrašą, kaip "sąlygomis branduolinės grandininė reakcija." Laimėjimas Ši būklė gali būti nustatoma pagal galimus veiksnių. Dalijant sunkioji elementas branduolį yra sužadinami tik vienas neutronus. Kaip šio proceso rezultatas, kaip grandinės branduolių dalijimosi reakcijos, yra daugiau neutronus. Todėl, šis procesas gali gaminti šakotosios grandinės reakcija, kur laikmenos ir neutronus bus veikti. Tuo atveju, kai neutronų norma fiksuoja be skyrius arba išvykimo (nuostolių norma) bus kompensuojama greitis dauginimo vežėjas daleles, grandinė reakcija vyks stacionarių režimu. Ši lygtis aprašo daugiklį. Tuo atveju, jis yra lygus vienybės aukščiau. Be branduolinės energijos dėl to, kad įvedus neigiamą grįžtamąjį ryšį tarp energijos išleidimo normos ir multiplikatoriaus koeficiento galima realizuoti kontroliuoti branduolinių reakcijų. Jei šis santykis yra didesnis už vienetą, tada reakcija plėtos eksponentiškai. Nevaldomas grandininė reakcija naudojamas branduolinių ginklų.

Grandininė branduolinė reakcija į energetikos sektorių

Reaktoriaus reaktyvumas yra nustatomas pagal daug vykstančius procesus, kurie savo aktyviosios zonos. Visi šie poveikiai lemia vadinamasis reaktyvumo koeficientas. Įtaka temperatūros pokyčių grafito strypai, aušinimo skysčių arba urano reaktyvumą reaktoriaus ir perkoliacijos procese intensyvumo, pavyzdžiui, branduolinės grandininės reakcijos, besiskirianti tuo temperatūros koeficientas (aušinamojo skysčio, urano, grafitas). Taip pat yra iš galios charakteristikų priklausomybė, pagal barometrinius rodiklių garo parametrų. Išlaikyti branduolinę reakciją reaktoriuje būtiną vieną elementą paversti į kitą. Už tai būtina atsižvelgti į tekėjimo sąlygas branduolinės grandininės reakcijos - tai medžiaga, kuri sugeba padalinti ir skirti save nuo iš elementariųjų dalelių skaičių, kuris, kaip pasekmė, sukels vedėjas branduolių poilsio irimo akivaizdoje. Kaip tokia medžiaga dažnai naudojama urano-238, uranas-235, plutonis-239. Per branduolinio kuro ciklo plaukimo reakcijos izotopai šių elementų bus suirti ir sudarytų dvi ar daugiau kitų cheminių medžiagų. Šiame procese, tai yra išskiriama vadinamoji "gama" -rays, intensyvūs energijos išleidimo, susidaro dvi ar tris neutronus, galinčių aktus tęsti reakciją. Atskirti lėtai ir greitai neutronų, nes tam, kad atomo branduolio suiro, šios dalelės turi plaukioti tam tikru greičiu.