Ahelreaktsiooni. Tingimused ahelreaktsiooni

Relatiivsusteooria ütleb, et mass - on eriline energia kujul. Sellest järeldub, et see on võimalik teisendada mass energiaks ja energiat mass. On intraatomic tasandil, näiteks toimuvad reaktsioonid. Eelkõige mõned mass aatomi tuum võib muutuda energiat. See juhtub mitmel viisil. Esiteks võib tuum lõhkuda mitmed väiksemad tuumad, see reaktsioon on "kokkuvarisemist". Teiseks väiksem tuumad võivad kergesti ühendada, et saada suuremat - see sünteesi reaktsiooni. Universumis on selliseid reaktsioone ei ole ebatavaline. Piisab, kui öelda, et tuumasünteesi - energiaallikana tähed. Aga reaktsioon lagunemise kasutada inimkonna tuumareaktorid, kui inimesed on õppinud, et kontrollida nende keeruliste protsesside. Aga mis on ahelreaktsiooni? Kuidas juhtida?

Mis juhtub aatomi tuumas

Ahelreaktsiooni - protsess kulgeb kokkupõrkeid elementaarsed osakesed või tuumade teiste tuumade. Miks on "kett"? See komplekt järjestikuseks ühe tuumareaktsioone. Selle tulemusena selle protsessi on muutus Kvantolek Nucleon ja kompositsiooni tuuma, ilmub isegi uusi osakesi - reaktsiooni produktid. Ahelreaktsiooni või füüsikast, mis võimaldab avastada koostoime mehhanismide kohta tuumade tuumades ja osakesed - peamine meetod tootmiseks uusi elemente ja isotoope. Selleks, et mõista ahelreaktsiooni, peame esmalt tegelema ühe.

Mis on vajalik reaktsiooni

Et rakendada sellist protsessi, nagu ahelreaktsiooni, on vaja koondada osakesed (südamik ja Nucleon kahe südamikud) kaugustel raadiusega Tugev vastastikmõju (ligikaudu üks Fermi). Kui vahemaad on suured, interaktsiooni laetud osakesed on puhtalt Coulomb. In tuumareaktsiooni, järgides kõiki seadusi: energia jäävuse seadus, hetkel hoogu, barüonite eest. Ahelreaktsiooni tähistatakse sümbolitega a, b, a, d. Sümbol A tähistab alustades tuum, b - pealelangeva osakesest, ja - uus eraldunud osakesi, ning d tähistab saadud tuum.

energiat Reaktsiooni

Ketti tuumareaktsioonist võib toimuda nii imendumist ja energia vabanemine, mis on võrdne massierinevus osakesi pärast reaktsiooni ja enne seda. Neeldunud energia määrab minimaalse kineetiline energia kokkupõrke, nn künnise tuumareaktsiooni, kus ta saab vabalt voolata. See lävi sõltub osakesed, mis osalevad interaktsiooni ja nende omadusi. Algfaasis, kes kõik osakesed on ettemääratud Kvantolek.

lastes

Põhiliseks laetud osakesed, mis pommitada tuumas on Hiukkaskiihdytin, mis võimaldab kiirte prootonite raskete ioonide ja kergete tuumade. Aeglane neutronite abil toodetud tuumareaktorite. Kinnitamiseks langevas laetud osakesed saab kasutada erinevat tüüpi tuumareaktsioone - nii sünteesi ja lagunemine. Tõenäosus neist sõltub parameetritest osakestest, mis põrkuvad. Sellest tõenäosus on seotud selliste tunnustega ristlõikest reaktsioon - väärtus mõjupiirkonda iseloomulikust core sihtmärgina langevas osakesi ja mis on mõõt tõenäosus sisenevad osakesed tuumas ja suhelda. Kui reaktsioon osales osakesed nullist erineva spin väärtus, seda osa on otseses sõltuvuses nende suunda. Kuna tagaküljel sissetulevate osakesed ei orienteeritud täiesti juhuslikult ning rohkem või vähem kavakindlalt kõik vereliblede on polariseeritud. Kvantitatiivsed iseloomustamine spin orienteeritud kirjeldab polarisatsioonivektor.

Reaktsiooni mehhanismi

Mis on ahelreaktsiooni? Nagu juba mainitud, on jada lihtsam reaktsioone. Juhtumi üksikasju osakeste ja selle vastasmõju tuuma sõltuvad mass, laeng, kineetiline energia. Koostoime määratud vabadusastet tuumad, mis on põnevil, kui kokkupõrge. Saanud kontroll kõigi nende mehhanismide võimaldab protsessi nagu kontrollitud ahelreaktsiooni.

otsene reaktsioonid

Kui laetud osakeste, mis tabab eesmärk tuuma, vaid puudutab see, kestuse kokkupõrge on veel vaja ületada tuuma raadius kaugusel. See tuumareaktsiooni nimetatakse otsene. Ühiseks jooneks kõikide seda tüüpi reaktsioonides on algatamisest väikese arvu kraadi vabaduse. Selles protsessis pärast esimest kokkupõrget osakese veel piisavalt energiat, et ületada tuuma atraktsioon. Näiteks sellise koostoime, kui jäik neutrondifraktsioo-, võta vahetada ja on sirge. Just selliste protsesside iseloomulik nn "kõigi ristlõige" üsna õnnetu. Kuid toode jaotus kulgeb tuumareaktsiooni määrata tõenäosus emissiooni nurga tala suunas, Kvantarv selektiivsus asustatud riike ja teha kindlaks nende struktuur.

pre-tasakaalu heitkoguste

Kui osakeste ei jäta Tuumaalase koostöö pärast esimest kokkupõrget, see osaleb kaskaadi järjestikuste kokkupõrgete. See on tegelikult täpselt see, mida nimetatakse tuuma ahelreaktsiooni. Selle tulemusena on selline olukord kineetilise energia osakesed jaotub osa tuuma osi. Seesama riik tuuma järk-järgult muutunud palju keerulisemaks. Selle protsessi käigus mingil Nucleon või kogu klastri (rühm nucleons) energiat saab keskendunud, piisab heitkoguste kohta Nucleon tuumast. Leebemate toob kaasa statistilise tasakaalu ja moodustamise ühendi tuuma.

ahelreaktsiooni

Mis on ahelreaktsiooni? See järjestus osadest. St mitu järjestikust ühe tuumareaktsioone põhjustatud laetud osakesed ilmuvad reaktsioonisaadused eelmises etapis. Mida nimetatakse tuuma ahelreaktsiooni? Näiteks lõhustumise raskete tuumade, kui mitu lõhustumise vallandatud saadakse eelmise laguneb neutronit.

Tunnused ahelreaktsiooni

Kõigist keemilisi reaktsioone saanud laia turustusahela. Osakesed kasutamata ühendused täidavad rolli vabade radikaalide või aatomite. Selles protsessis kui ahelreaktsiooni või mehhanismi selle käigus pakkuda neutronid, millel on Coulomb'i barjäär ja erutada tuumas neelamisel. Kui keskmise olevat vajalik osakeste, põhjustab see ahel järgnevate transformatsioone, mis jätkab ahela jagunemise tõttu saamata kandja osakeste.

Miks kaotas kandja

On ainult kahel põhjusel kaotuse eest kandeosakesed pideva ahelreaktsiooni. Esimene neist on imendumine osakestest ilma sekundaarse emissiooni protsessi. Teiseks - jättes osakesed ulatusse aine, mis toetab ahela protsessi.

Kaks tüüpi protsessi

Kui seade on sündinud üksnes osakese kandjat igal perioodil ahelreaktsiooni, siis saab seda protsessi nimetatakse hargnemata. See ei tähenda seda, energia vallandumist suures ulatuses. Kui seal on palju kandeosakesed, nimetatakse seda hargnenud reaktsioonis. Mis on ahelreaktsiooni koos hargnevate? Üks sai eelmisel tegu sekundaarse osakeste jätka alanud enne keti, kuid teised luua uusi reaktsioone, mis ka hargneda. Selle protsessi võistlevad protsesse viia murdumist. Saadud olukord tekitab teatud kriitilise ja marginaalne nähtus. Näiteks kui järjepidevuse üle puhtalt uus ketid, reaktsioon isemajandamine on võimatu. Isegi kui erutada tema kunstlikult viimist keskmise soovitud arvu osakesi, protsessi ikkagi tuhmuma aja jooksul (tavaliselt üsna kiiresti). Kui mitu uut ketid ületab arvu puruneb, ahelreaktsiooni hakkab levinud kogu materjali.

kriitilises seisus

Kriitiline piirkonnas eraldatakse tingimusel olekud arenenud isemajandav ahelreaktsiooni ja piirkond, kus see reaktsioon ei ole võimalik üldse. See parameeter iseloomustab võrdsus mitmeid uusi ahelad ja mitmeid võimalikke vaheaegu. Nagu juuresolekul osakese vaba kandjat kriitilises seisus on peamine Loendi elemendi kui "tingimusi ahelreaktsiooni." Saavutused see tingimus võib määrata mitu võimalikku tegurit. Vahesein raskeelement tuuma ergastatakse ainult üks neutron. Selle tulemusena see protsess, kuna ahelreaktsiooni tuumalõhustumiseni on rohkem neutroneid. Järelikult on selles protsessis võivad hargnenud reaktsiooni kus kandjate ja neutronite käitub. Juhul kui kiirust neutron lööb ilma jagunemise või väljumised (kao kiirus) kompenseeritakse kiiruse reproduktsiooni kandeosakesed, ahelreaktsiooni jätkab statsionaarses režiimis. See võrrand kirjeldab korrutusteguriks. Juhul kui see on võrdne ühega eespool. In tuumaenergia kasutuselevõtu tõttu negatiivse tagasiside vahel määr energia vabanemine ja kordaja saab realiseerida kontrolli tuuma reaktsioonid. Kui see suhe on suurem kui üks, siis reaktsioon areneb hüppeliselt. Kontrollimatu ahelreaktsiooni kasutatakse tuumarelvi.

Ahelreaktsiooni energeetikasektoris

Reaktiivsus reaktori määratakse suure hulga protsesse, mis leiavad aset selle aktiivse tsooni. Kõik need mõjud on määratud niinimetatud koefitsient reaktsioonivõime. Influence of temperatuurimuutused grafiidist latid, jahutusvedelikud või uraan reaktsioonivõime reaktori ja intensiivsust perkolatsioonprotsessil nagu ahelreaktsiooni, mida iseloomustab temperatuuritegur (jahutusvedelik, uraan, grafiidi). Olemas on ka sõltuvuse tunnuste võimsus vastavalt õhurõhu näitajad auru parameetreid. Et säilitada tuumareaktsioonist reaktoris vajalikud muundades üht elementi teiseks. Selleks on vaja võtta arvesse voolu tingimused ahelreaktsiooni - esinemine aine, mis on võimeline jagama ja eraldada end allakäigust number elementaarosakeste mis tagajärjel, põhjustab ülejäänud jagunemise tuuma. Nagu sellist ainet kasutatakse sageli uraan-238, uraan-235, plutoonium-239. Läbimisel tuuma ahelreaktsiooni isotoobid need elemendid laguneda ja moodustavad kaks või enam teisi keemilisi aineid. Selles protsessis on eraldunud niinimetatud "gamma" -rays, intensiivne energia vabanemine, moodustuvad kaks või kolm neutronit võimelised tegude jätkata reaktsiooni. Eristada aeglane ja kiirete neutronite sest et aatomi tuuma lagunesid, need osakesed peaks lendamiseks teatud kiiruse.