PembentukanPendidikan menengah dan sekolah

Tindak balas rantai nuklear. Keadaan tindak balas rantai nuklear

Teori relativiti mengatakan bahawa massa - adalah satu bentuk khas tenaga. Dari ini, ia mengikuti bahawa ia adalah mungkin untuk menukar massa kepada tenaga dan tenaga ke dalam massa. Pada peringkat intraatomic, tindak balas itu berlaku. Khususnya, beberapa jisim nukleus atom juga boleh bertukar menjadi tenaga. Ini berlaku dalam beberapa cara. Pertama, teras boleh berpecah kepada beberapa nukleus yang lebih kecil, tindak balas ini dipanggil "keruntuhan". Kedua, biji kecil boleh berhubung untuk mendapatkan lebih besar - tindak balas sintesis ini. Di alam semesta, tindak balas tersebut bukan luar biasa. Cukup untuk mengatakan bahawa tindak balas gabungan - satu sumber tenaga untuk bintang-bintang. Tetapi reaksi pereputan digunakan oleh manusia untuk reaktor nuklear, sebagai orang telah belajar untuk mengawal proses-proses yang kompleks. Tetapi apa yang tindak balas rantai nuklear? Bagaimana untuk menguruskannya?

Apa yang berlaku dalam nukleus atom

tindak balas rantai nuklear - satu proses yang berjalan dalam perlanggaran zarah asas atau nukleus dengan nukleus lain. Mengapa "rantai"? Ini set tindak balas berurutan nuklear. Hasil daripada proses ini terdapat perubahan daripada nukleon keadaan kuantum dan komposisi dalam kernel, muncul zarah yang lebih baru - produk tindak balas. tindak balas rantai nuklear, fizik yang membolehkan anda untuk meneroka mekanisme interaksi nukleus dengan nukleus dan zarah - kaedah utama untuk pengeluaran unsur-unsur baru dan isotop. Untuk memahami tindak balas rantai, kita perlu menangani tunggal.

Apa yang diperlukan untuk tindak balas

Dalam usaha untuk melaksanakan proses itu, sebagai tindak balas rantai nuklear, ia adalah perlu untuk membawa bersama-sama zarah (teras dan nukleon dua teras) pada jarak radius interaksi kuat (kira-kira satu Fermi). Jika jarak yang besar, interaksi zarah adalah semata-mata Coulomb. Dalam tindak balas nuklear, mematuhi semua undang-undang: pemuliharaan tenaga, saat momentum, caj baryon. tindak balas rantai nuklear ditandakan dengan simbol a, b, a, d. Simbol menandakan teras bermula, b - zarah kejadian itu, dengan - zarah dipancarkan baru, dan d menandakan teras yang terhasil.

tenaga tindak balas

Rantaian tindak balas nuklear dapat dilakukan dengan kedua-dua penyerapan dan pembebasan tenaga, yang bersamaan dengan perbezaan jisim zarah selepas tindak balas dan di hadapannya. Tenaga yang diserap menentukan tenaga kinetik minimum perlanggaran, yang dipanggil ambang tindak balas nuklear di mana ia boleh mengalir dengan bebas. ambang ini bergantung kepada zarah yang mengambil bahagian dalam interaksi, dan ciri-ciri mereka. Pada peringkat awal, semua zarah berada dalam keadaan kuantum telah ditetapkan.

bertindak balas

Sumber utama zarah bercas yang membedil nukleus adalah pemecut zarah, yang membolehkan rasuk proton, ion berat dan nukleus ringan. neutron perlahan dihasilkan melalui penggunaan reaktor nuklear. Untuk penetapan zarah kejadian didakwa boleh digunakan pelbagai jenis tindak balas nuklear - kedua-dua sintesis dan pereputan. Kebarangkalian mereka bergantung kepada parameter zarah yang berlanggar. Dari kebarangkalian ini dikaitkan seperti ciri-ciri yang, keratan rentas tindak balas - nilai kawasan yang berkesan yang menyifatkan teras sebagai sasaran untuk zarah kejadian dan yang adalah ukuran kebarangkalian zarah memasukkan nukleus dan berinteraksi. Jika tindak balas dihadiri zarah dengan nilai spin bukan sifar, bahagian langsung bergantung kepada orientasi mereka. Sejak kembali daripada zarah yang diterima dan tidak berorientasikan sepenuhnya secara rawak, dan lebih kurang teratur cara, semua butir adalah polarisasi. pencirian kuantitatif spin berorientasikan menerangkan vektor polarisasi.

Mekanisme tindak balas

Apakah yang dimaksudkan dengan tindak balas rantai nuklear? Seperti yang telah disebutkan, ia adalah satu urutan tindak balas mudah. Butiran zarah kejadian itu dan interaksi dengan teras adalah bergantung kepada jisim, caj, tenaga kinetik. Interaksi ditentukan oleh tahap kebebasan nukleus, yang teruja apabila perlanggaran. Mendapat kawalan ke atas semua mekanisme ini membolehkan proses seperti dikawal tindak balas rantai nuklear.

reaksi langsung

Jika zarah bercas yang mengenai sasaran nukleus, hanya menyentuh ia, tempoh perlanggaran masih perlu untuk mengatasi jarak radius nuklear. Ini tindak balas nuklear disebut langsung. Satu ciri yang sama untuk semua tindak balas jenis ini adalah permulaan sebilangan kecil darjah kebebasan. Dalam proses ini, selepas zarah perlanggaran pertama mempunyai tenaga masih cukup untuk mengatasi tarikan nuklear. Sebagai contoh, interaksi itu, sebagai serakan neutron yang tidak boleh berubah, mengenakan pertukaran, dan yang lurus. Sumbangan proses seperti dalam ciri-ciri yang dipanggil "jumlah keratan rentas" agak sengsara. Walau bagaimanapun, talian pengagihan produk lulus tindak balas nuklear untuk menentukan kebarangkalian pelepasan sudut arah rasuk, nombor kuantum pemilihan penduduk negeri dan untuk menentukan struktur mereka.

pelepasan pra-keseimbangan

Jika partikel ini tidak meninggalkan bidang kerjasama nuklear selepas perlanggaran pertama, ia akan terlibat dalam lata perlanggaran berturut-turut. Ini sebenarnya apa yang dipanggil tindak balas rantai nuklear. Akibatnya, keadaan seperti tenaga kinetik zarah diedarkan di antara anggota-komponen kernel. Keadaan yang sama nukleus secara beransur-ansur akan menjadi lebih rumit. Semasa proses ini pada satu nukleon atau kelompok keseluruhan (kumpulan nukleon) tenaga boleh ditumpukan, ia adalah mencukupi bagi pelepasan yang nukleon dari nukleus. Istirahat yang lebih akan menyebabkan keseimbangan statistik dan pembentukan nukleus majmuk.

reaksi rantaian

Apakah yang dimaksudkan dengan tindak balas rantai nuklear? Urutan bahagian-bahagiannya. Ie berganda berturut-turut tunggal reaksi nuklear yang disebabkan oleh zarah yang muncul sebagai hasil tindak balas dalam langkah sebelumnya. Apa yang dipanggil tindak balas rantai nuklear? Sebagai contoh, pembelahan nukleus berat, apabila peristiwa pembelahan pelbagai mulakan telah diperolehi dengan sebelum mereput neutron.

Ciri-ciri tindak balas rantai nuklear

Di antara semua tindak balas kimia ia menerima rantaian pengedaran yang luas. Zarah dengan sambungan yang tidak digunakan memenuhi peranan radikal bebas atau atom. Dalam proses ini, sebagai tindak balas rantai nuklear, mekanisme kursus menyediakan neutron yang mempunyai halangan Coulomb dan merangsang nukleus kepada penyerapan. Jika sederhana muncul zarah perlu, ia menyebabkan rantaian perubahan berikutnya, yang akan terus rantaian scission kerana kehilangan zarah pembawa.

Mengapa hilang carrier

Hanya ada dua sebab bagi kehilangan zarah carrier reaksi rantaian yang berterusan. Yang pertama adalah penyerapan zarah tanpa proses pelepasan menengah. Kedua - meninggalkan zarah dalam skop bahan yang menyokong proses rantai.

Dua jenis proses

Jika unit itu dilahirkan carrier semata-mata zarah dalam setiap tindak balas rantai tempoh, maka proses ini boleh dipanggil unbranched. Ia tidak boleh membawa kepada pembebasan tenaga secara besar-besaran. Jika terdapat banyak zarah pembawa, ia dipanggil tindak balas yang bercabang. Apakah yang dimaksudkan dengan tindak balas rantai nuklear dengan cawangan? Satu diterima dalam akta sebelumnya zarah menengah teruskan dimulakan sebelum rantai, tetapi orang lain akan mewujudkan tindak balas baru yang juga akan diperluas. Dengan proses ini akan bersaing proses membawa kepada kerosakan. keadaan yang terhasil akan menimbulkan fenomena kritikal dan marginal tertentu. Sebagai contoh, jika kesinambungan lebih daripada rantaian semata-mata baru, reaksi sendiri sokongan adalah mustahil. Walaupun membangkitkan dia buatan memperkenalkan ke dalam jumlah sederhana dikehendaki zarah, proses ini masih akan pudar dari masa ke masa (biasanya agak cepat). Jika bilangan rantai baru akan melebihi jumlah memecahkan, tindak balas rantai yang akan mula merebak ke seluruh bahan.

keadaan kritikal

A kawasan kritikal dipisahkan negeri keadaan berdikari tindak balas rantai perkara maju dan rantau yang tindak balas ini tidak mungkin sama sekali. Parameter ini mempunyai ciri-ciri persamaan antara bilangan litar baru dan jumlah rehat mungkin. Kerana kehadiran carrier keadaan kritikal zarah bebas adalah perkara utama dalam senarai sebagai "keadaan tindak balas rantai nuklear." Pencapaian keadaan ini boleh ditentukan oleh beberapa faktor yang mungkin. Membahagikan unsur nukleus berat teruja dengan hanya satu neutron. Hasil daripada proses ini, sebagai tindak balas rantai pembelahan nuklear, terdapat lebih neutron. Oleh itu, proses ini boleh menghasilkan tindak balas di mana pembawa dan neutron akan bertindak bercabang. Dalam kes di mana kadar neutron menangkap tanpa bahagian atau pelepasan (kadar kerugian) akan dibayar pampasan zarah carrier pembiakan kelajuan, tindak balas rantai akan diteruskan dalam mod pegun. persamaan ini menerangkan faktor pendaraban. Dalam kes ia adalah sama dengan satu di atas. Dalam kuasa nuklear disebabkan oleh pengenalan maklum balas negatif antara kadar pembebasan tenaga dan faktor pendaraban dapat direalisasikan kawalan tindak balas nuklear. Jika nisbah ini adalah lebih besar daripada satu, maka tindak balas akan membangunkan dengan pesat. tindak balas rantai yang tidak terkawal digunakan dalam senjata nuklear.

tindak balas rantai nuklear dalam sektor tenaga

Kereaktifan reaktor ditentukan oleh bilangan besar proses yang berlaku dalam zon aktif. Semua pengaruh ini ditentukan oleh pekali yang dipanggil kereaktifan. Pengaruh perubahan suhu rod grafit, penyejuk atau uranium kereaktifan reaktor dan keamatan proses tapisan seperti tindak balas rantai nuklear, ciri-ciri pekali suhu (untuk penyejuk, uranium, pada grafit). Terdapat juga pergantungan ciri-ciri kuasa, mengikut petunjuk barometer parameter wap. Untuk mengekalkan tindak balas nuklear di reaktor perlu menukar salah satu elemen kepada yang lain. Untuk ini, ia adalah perlu untuk mengambil kira keadaan aliran tindak balas rantai nuklear - kehadiran bahan yang mampu untuk membahagi dan memperuntukkan diri mereka daripada pereputan beberapa zarah asas yang, sebagai akibatnya, akan menyebabkan yang lain daripada teras bahagian. Oleh itu bahan yang sering digunakan uranium-238, uranium-235, plutonium-239. Sepanjang laluan rantai nuklear isotop reaksi elemen-elemen ini akan hancur dan membentuk dua atau lebih bahan-bahan kimia yang lain. Dalam proses ini, ia dipancarkan apa yang dipanggil "gamma" -rays, keluaran tenaga intensif, terbentuk dua atau tiga neutron perbuatan mampu untuk meneruskan tindak balas. Membezakan antara neutron perlahan dan cepat, kerana untuk nukleus atom yang hancur, zarah ini perlu terbang pada kelajuan tertentu.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

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