Galvenā atšķirība - subkritiskā vs kritiskā vs pārkritiskā masa
Apakritiskā, kritiskā un pārkritiskā masa attiecas uz skaldāmā materiāla masas daudzumu, ko izmanto kodola ķēdes reakcijās. Galvenā atšķirība starp subkritisko, kritisko un pārkritisko masu ir tā, ka subkritiskā masa ir skaldāmā materiāla masa, kas nav pietiekama, lai uzturētu kodolķēdes reakciju, savukārt kritiskā masa ir skaldāmā materiāla masa, kas nepieciešama kodola ķēdes reakcijas uzturēšanai, un skaldāmā materiāla pārkritiskā masa ir masa, kas ir vairāk nekā pietiekama, lai uzturētu kodola ķēdes reakciju.
Kodolķēdes reakcija ir sadalīšanās reakciju virkne. Kodola skaldīšanas reakcija ir neitrona atbrīvošanas process no nestabila atoma kodola. Kad šis atbrīvotais neitrons mijiedarbojas ar citu nestabilu izotopu, jaunajam izotopam notiek arī kodola dalīšanās, atbrīvojot vēl vienu neitronu. Līdzīgi notiek arī reakciju ķēde.
SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir subkritiskā masa
3. Kas ir kritiskā masa
4. Kas ir superkritiskā masa
5. Blakus salīdzinājums - subkritiskā vs kritiskā vs superkritiskā masa tabulas veidā
6. Kopsavilkums
Kas ir subkritiskā masa?
Subkritiskā masa ir skaldāmā materiāla masa, kas nav pietiekama, lai uzturētu kodola ķēdes reakciju. Lai sāktu skaldīšanas ķēdes reakciju, skaldāmajam izotopam ir jābūt minimālajam vajadzīgajam masas daudzumam (pazīstams kā kritiskā masa). Apakškritiskā masa vienmēr ir mazāka par kritiskās masas daudzumu; tāpēc skaldāmā materiāla subkritiskā masa nespēj uzturēt skaldīšanas ķēdes reakciju.
Neitronu skaits, kas atrodas subkritiskajā skaldāmā materiāla masā, laika gaitā eksponenciāli samazināsies, jo nav pietiekami daudz izotopu, kas mijiedarbojoties ar esošajiem neitroniem spēj atbrīvot vairāk neitronu.
Kas ir kritiskā masa?
Kritiskā masa ir mazākais skaldāmā materiāla masas daudzums, kas nepieciešams kodola ķēdes reakcijas uzturēšanai. Kritiskās masas daudzums ir atkarīgs no skaldāmā materiāla kodola īpašībām, skaldāmā materiāla blīvuma, formas un bagātināšanas.
1. attēls: Izotopu masa nosaka izdalīšanās skaitu.
Izotopa tīrībai ir liela nozīme arī kritiskās masas daudzuma noteikšanā. Piemēram, ja tīrība ir augsta, kritiskā masa ir maza. Ārējie faktori, kas ietekmē kritiskās masas vērtību, ir temperatūra un skaldāmā materiāla apkārtne.
Kas ir pārkritiskā masa?
Skaldāmā materiāla virskritiskā masa ir masa, kas ir vairāk nekā pietiekama, lai uzturētu kodola ķēdes reakciju. Ja sistēmā ir pārkritiska masa ar skaldīšanas ķēdes reakcijām, ar laiku palielināsies skaldīšanās ātrums. Tas ir tāpēc, ka neitronu mijiedarbības ar izotopu varbūtība ir ļoti liela, un šajā sistēmā ir daudz izotopu. Tomēr pēc kāda laika sistēma iegūst līdzsvara stāvokli, kurā masas daudzums ir samazināts līdz kritiskajai masai.
Kāda ir atšķirība starp subkritisko kritisko un pārkritisko masu?
Atšķirīgs raksts vidū pirms tabulas
Subkritiskā vs kritiskā vs superkritiskā masa |
|
| Subkritiskā masa | Subkritiskā masa ir skaldāmā materiāla masa, kas nav pietiekama, lai uzturētu kodola ķēdes reakciju. |
| Kritiskā masa | Kritiskā masa ir mazākais skaldāmā materiāla masas daudzums, kas nepieciešams kodola ķēdes reakcijas uzturēšanai. |
| Superkritiskā mise | Skaldāmā materiāla virskritiskā masa ir masa, kas ir vairāk nekā pietiekama, lai uzturētu kodola ķēdes reakciju. |
| Mises daudzums | |
| Subkritiskā masa | Apakškritiskā masa ir mazāka summa nekā kritiskā masa. |
| Kritiskā masa | Kritiskā masa ir mazākais masas daudzums, kas nepieciešams, lai sāktu skaldīšanas ķēdes reakciju. |
| Superkritiskā mise | Pārkritiskā masa ir lielāks daudzums nekā kritiskā masa. |
| Reakcijas ātrums | |
| Subkritiskā masa | Reakcijas ātrums ar laiku samazinās subkritiskās masas klātbūtnē. |
| Kritiskā masa | Reakcijas ātrums ar laiku samazinās kritiskās masas klātbūtnē. |
| Superkritiskā mise | Reakcijas ātrums ar laiku samazinās virskritiskās masas klātbūtnē. |
Kopsavilkums - subkritiskā kritiskā un pārkritiskā masa
Kodola skaldīšanas reakcija var izraisīt vairākas sekojošas dalīšanās, kas izraisa skaldīšanas ķēdes reakciju radīšanu. Pamatojoties uz masas daudzumu, kas nepieciešams progresēšanai un ķēdes reakcijas uzturēšanai, ir trīs veidu masas, kuras sauc par subkritisko masu, kritisko masu un superkritisko masu. Galvenā atšķirība starp subkritisko kritisko un superkritisko masu ir tāda, ka subkritiskā masa ir skaldāmā materiāla masa, kas nav pietiekama, lai uzturētu kodola ķēdes reakciju, savukārt kritiskā masa ir skaldāmā materiāla masa, kas nepieciešama ilgstošai kodola ķēdes reakcijai, un superkritiskā masa skaldāmā materiāla masa ir vairāk nekā pietiekama, lai uzturētu kodolķēdes reakciju.
