Acțiunea nucleară atacă masa critică a unei încărcături nucleare

<--- Критическая масса ядерного заряда --->

O parte din neutronii eliberați de reacția de fisiune iese din sfera de reacție sau este capturat fără a produce fisiune. Dacă creați condițiile în care rata pierderii de neutroni este mai mare decât rata de eliberare a noilor neutroni în reacție în lanț de fisiune în aceste condiții încetează să mai fie de sine stătătoare, adică, oprește-te. Aceasta va elibera o anumită energie, dar va fi inadecvată, iar viteza de eliberare a noilor neutroni va fi prea mică pentru a provoca o explozie eficientă. Prin urmare, pentru a efectua o explozie nucleară, este necesar să se creeze condiții în care pierderea neutronilor ar fi minimă. În legătură cu aceasta, neutronii, care apar din masa materialului fisionabil și nu participă la reacția de fisiune, sunt deosebit de importanți.







Neutronii scapă din sfera de reacție prin suprafața exterioară a masei de uraniu (sau plutoniu). În consecință, viteza de pierdere a neutronilor datorată emisiei sale din masa materialului fisionabil va fi determinată de amploarea suprafeței acestei mase. Pe de altă parte, procesul de fisiune, ca rezultat al eliberării multor noi neutroni, are loc în întreaga masă de material fisionabil și, prin urmare, viteza de eliberare a acestor neutroni depinde de mărimea acestei mase. Atunci când crește volumul de material fisionabil, raportul dintre suprafața și masa scade; în consecință, raportul dintre numărul de neutroni pierduți (emisi) și numărul de noi neutroni eliberați în timpul reacției de fisiune va scădea în acest caz.







Această situație este mai ușor de înțeles dacă luăm în considerare figura din dreapta, care arată două piese sferice de material fisionabil, dintre care unul este mai mare decât celălalt; în ambele cazuri, procesul de fisiune începe cu un neutron, prezentat în figură ca un punct în cerc. Se presupune că, cu fiecare act de fisiune, sunt eliberate trei neutroni, adică un neutron de captare

Trei neutroni sunt emise. Producția de neutroni din sistem este indicată în figură printr-o săgeată. Astfel, dacă sfârșitul săgeții se află în interiorul sferei, aceasta înseamnă că sa produs o diviziune și că a fost eliberat un număr suplimentar de neutroni; Dacă sfârșitul săgeții se află în afara sferei, înseamnă că neutronul este pierdut. Se poate observa din figura că numărul relativ de neutroni pierduți într-o sferă mică este mult mai mare decât într-o sferă mare.


În cazul în care masa de uraniu sau plutoniu este mic, apartamentul aparține în cazul în care raportul dintre suprafață la volum este mare, numărul de neutroni pierdute ca urmare a plecării va fi atât de mare încât crearea de reacție în lanț de fisiune nucleară, o consecință, punerea în aplicare a vzryva nucleare dovedește imposibilă. Dar, cu o creștere a masei de uraniu sau plutoniu otpositelnaya pierdere de neutroni este redusă, și vine un moment în care reacția în lanț poate deveni de sine stătătoare. Cantitatea de materie fisionabilă corespunzătoare acestui moment se numește masa critică.

Astfel, pentru ca o explozie nucleară să apară, este necesar ca bomba nucleară să conțină o cantitate suficientă de uraniu sau plutoniu, care depășește masa critică în condițiile date. De fapt, masa critică depinde, printre altele, cu privire la forma substanței sostava piesă delyaschegosya și gradul de contaminare cu materii străine, care poate absorbi neutroni fără a suferi de fisiune. În jurul materialul fisionabil care corespunde unui înveliș - reflector de neutroni, este posibil să se reducă pierderile de neutroni din cauza plecării lor, o consecință, va reduce amploarea masei critice. În plus, elementele de înaltă densitate și o bună reflexie pentru neutronii cu înaltă energie oferă, de asemenea, o anumită inerție a materialului fisionabil, întârziind expansiunea acestuia în momentul exploziei. Reflectorul neutron, datorită acțiunii sale de ecranare și a proprietăților inerțiale, face posibilă utilizarea mai eficientă a materialului fisionabil într-un muniție nucleară.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: