Reacția nucleară a lanțului
Reacția nucleară a lanțului este o secvență de reacții nucleare unice. fiecare dintre acestea fiind cauzată de o particulă care a apărut ca produs de reacție în etapa anterioară a secvenței. Un exemplu de reacție nucleară în lant este reacția în lanț a fisiunii nucleare a elementelor grele, în care majoritatea evenimentelor de fisiune sunt inițiate de neutroni. obținută în fisiunea nucleelor din generația anterioară.
Mecanismul de eliberare a energiei
Transformarea unei substanțe este însoțită de eliberarea energiei libere numai dacă substanța are o rezervă de energie. Aceasta din urmă înseamnă că microparticulele materiei sunt într-o stare cu o energie de odihnă mai mare decât în cealaltă posibilă, tranziția în care există. Tranziția spontană este întotdeauna îngrădită de bariera energetică. pentru a depăși care microparticule ar trebui să primească din exterior o anumită cantitate de energie - energia excitației. Reacția exotermă constă în faptul că în următoarea transformare se eliberează mai multă energie decât excitarea procesului. Există două modalități de a depăși bariera energetică: fie datorită energiei cinetice a particulelor de coliziune, fie datorită energiei de legare a particulelor de îmbinare.
Dacă avem în vedere amploarea macroscopică a energiei, este necesară pentru a conduce reacția energia cinetică trebuie să aibă mai întâi toate sau cel puțin o anumită cantitate de pulberi în suspensie. Acest lucru este realizabil numai dacă temperatura medie este crescută la o valoare la care energia termică mișcare se apropie de valoarea pragului de energie. care limitează fluxul procesului. În cazul transformărilor moleculare, adică reacții chimice. o astfel de creștere este de obicei de sute de grade Kelvin, în cazul reacțiilor nucleare - minimum 10 7 K datorită unui foarte mare înălțime a barierei Coulomb a nucleelor coliziunea. excitație termică a reacțiilor nucleare practicată numai în sinteza celor mai ușoare nuclee în care bariera de joasă Coulomb (fuziune).
Excitația aderent particulelor necesită energie cinetică mare și, prin urmare, nu depinde de temperatura mediului ambiant, așa cum se întâmplă datorită legăturilor neutilizate forțelor de atracție ale particulelor inerente. Dar pentru excitarea reacțiilor particulele sunt ele însele necesare. Și dacă din nou, să aibă în vedere, nu este un act separat al reacției și pentru a obține energie la scară macroscopică, acest lucru este posibil numai în cazul unei reacții în lanț. Acesta din urmă apare când particulele care provoacă reacția apar din nou ca produse ale unei reacții exoenergetice.
Reacții în lanț
Reacțiile în lanț sunt răspândite în rândul reacțiilor chimice, unde rolul particulelor cu legături neutilizate este realizat de atomi sau radicali liberi. Mecanismul reacției în lanț în transformările nucleare poate fi furnizat de neutroni. care nu au o barieră Coulomb și nuclei excitatori după absorbție. Apariția particulelor necesare în mediu determină un lanț de reacții ulterioare unul după altul, care continuă până când lanțul se rupe datorită pierderii particulei purtătoare a reacției. Principalele cauze ale pierderilor sunt două: absorbția unei particule fără emisia unei particule secundare și scăparea particulei dincolo de limitele volumului substanței care susține procesarea lanțului. Dacă în fiecare acțiune de reacție apare doar o particulă purtătoare, atunci reacția în lanț este numită neramificată. Reacția în lanț nerepartizată nu poate duce la eliberarea de energie pe scară largă.
Dacă fiecare act al reacției sau în mai multe legături cu lanț apar mai mult de o particulă, există o reacție în lanț ramificat, deoarece unul dintre particulele secundare continuă lanțului, în timp ce altele dau un nou circuit, care se ramifica din nou. Este adevărat că, odată cu procesul de ramificare, procesele care conduc la ruperea lanțului sunt concurente, iar situația emergentă generează fenomene limitative sau critice specifice reacțiilor în lanțuri ramificate. Dacă numărul de rupturi ale lanțului este mai mare decât numărul lanțurilor noi care apar, atunci este imposibilă o reacție în lanț auto-sustinută (SCR). Chiar dacă este excitat în mod artificial, prin introducerea, miercuri, pentru un număr de particule necesare, deoarece numărul de circuite, în acest caz, poate reduce doar, procesul dispare rapid. Dacă numărul lanțurilor nou formate depășește numărul de pauze, reacția în lanț se răspândește rapid pe întregul volum al substanței cu apariția a cel puțin unei particule inițiale.
Gama de stări ale unei substanțe cu dezvoltarea unei reacții de auto-susținere a lanțului este separată de regiunea în care o reacție în lanț este în general imposibilă, o stare critică. Starea critică se caracterizează prin egalitatea dintre numărul lanțurilor noi și numărul de pauze.
Realizarea unei stări critice este determinată de un număr de factori. nucleu greu de fisiune cu neutroni unul excitat, ca urmare a actului de neutron apare mai mult (de exemplu, 235 pentru numărul U de neutroni născuți per fisiune, media este de 2,5). În consecință, procesul de fisiune poate genera o reacție în lanț ramificată, purtătorii cărora vor fi neutroni. În cazul în care rata de pierdere a neutronilor (graifăre fără diviziune, abateri de la volumul de reacție, și așa mai departe. D.) Compenseazã ratei de multiplicare a neutronilor, astfel încât efectiv factorul de multiplicare a neutronilor este exact egal cu unitatea, reacția are loc în lanț în modul staționar. Introducerea feedback negativ între factorul de multiplicare efectivă și rata de eliberare a energiei permite o reacție în lanț controlată, care este utilizat, de exemplu, în industria energiei nucleare. Dacă factorul de multiplicare este mai mare decât unul, reacția în lanț se dezvoltă exponențial; necontrolată reacție în lanț de fisiune este folosită în armele nucleare.
literatură
- Klimov A. N. Fizica nucleară și reactorii nucleari. - M. Atomizdat, 1971.
- Levin VE Fizica Nucleară și Reactorii Nucleari / ed. 4 - M. Atomizdat, 1979.
- Petunin VP Inginerie termica a instalatiilor nucleare. - M. Atomizdat, 1960.
Vedeți ce este "reacția nucleară a lanțului" în alte dicționare:
Reacția nucleară a lanțului este o secvență de reacții nucleare excitate de particule (de exemplu, neutroni) produse în fiecare act de reacție. În funcție de numărul mediu de reacții care urmează după un precedent mai mic, egal sau ... ... Termeni de energie nucleară
Reacția nucleară a lanțului - O secvență de reacții nucleare excitate de particule (de exemplu, neutroni) produse în fiecare act de reacție. În funcție de numărul mediu de reacții care au urmat după o unitate anterioară mai mică, egală sau superioară, reacția ... ... Directorul traducătorului tehnic
reacția nucleară a lanțului - grandininė branduolinė reakcija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. reacția în lanț nucleară vok. Kettenkernreaktion, f rus. lanț reacție nucleară, f pranc. réaction en chaîne nucléaire, f; réaction nucléaire en chaîne, f ... Fizikos terminų žodynas
reacție nucleară în lanț - reacția de fisiune nucleară a elementelor grele de neutroni, în fiecare act la roi numărul de neutroni crește, astfel încât acesta poate fi procesul de fisiune autoîntreținută. De exemplu. atunci când se împarte un nucleu de izotop 235U de uraniu sub acțiunea ... Un dicționar encyclopedic politehnic mare
Reacția nucleară a lanțului este o reacție de fisiune a nucleelor atomice sub acțiunea neutronilor, în fiecare acțiune din care este emis cel puțin un neutron, ceea ce asigură întreținerea reacției. Este folosit ca sursă de energie în încărcăturile nucleare (reactor nuclear exploziv) și în reactoarele nucleare ... ... Dicționar de termeni militari
Autosusținută reacție nucleară în lanț - 7. Reacția de criticality lanț nuclear susținută auto-reacției în lanț nuclear, caracterizat prin valoarea factorului de multiplicare efectivă mai mare sau egal cu unitatea Sursa: GOST 26392 84: securitate nucleară. Termeni și definiții ... ... Dicționar-termeni de referință ai documentației normative și tehnice
reacția în lanț nucleară auto-susținută - reacția nucleară SCR A, caracterizată printr-un factor efectiv de multiplicare mai mare sau egal cu unul. [GOST 26392 84] Subiecte Sinonime pentru securitatea nucleară SCR ... Directorul tehnic al Traducătorului
Reacția lantului nuclear auto-susținut (SCR) - 2.6. reacție în lanț nuclear (SCR) reacție nucleară în lanț auto-susținută, caracterizată prin valoarea efectivă a factorului de multiplicare a neutronilor mai mare sau egal cu unitatea. Sursa: PNAE G 14 029 91: Reguli de siguranță ... Dicționar referitor la termenii documentației normative și tehnice
- Set de mese. Fizică. Clasa 11 (15 tabele). Album educativ de 15 coli. Transformer. Inducția electromagnetică în tehnologia modernă. Lămpi electronice. Tubul catodului Ray. Semiconductoare. Diode semiconductoare. Transistor ... Mai multe informații Cumpărați pentru 3480 руб
- Reactor nuclear. Jesse Russell. Această carte va fi realizată în conformitate cu comanda dvs. privind tehnologia Print-on-Demand. Atenție vă rog! Cartea este o colecție de materiale din Wikipedia și / sau din alte surse online ... Citește mai mult Cumpărați pentru 9,40 $
- Reacția nucleară a lanțului. Jesse Russell. Această carte va fi realizată în conformitate cu comanda dvs. privind tehnologia Print-on-Demand. Conținut de înaltă calitate prin articole WIKIPEDIA! Chain? Sunt o putere nucleară ... Mai mult
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: