Chain chain reaction. Mga kahimtang alang sa katumanan sa reaksyon sa nukleyar nga kadena

Ang teoriya sa relativity nag-ingon nga ang masa usa ka espesyal nga porma sa enerhiya. Gisunod kini gikan niini nga posible nga ipakombertir ang masa ngadto sa kusog ug enerhiya ngadto sa masa. Sa intra atomic level, ang maong mga reaksiyon mahitabo. Sa partikular, ang pipila sa masa sa atomic nucleus mismo mahimo nga mahimong enerhiya. Nahitabo kini sa daghang paagi. Una, ang nucleus mahimong madunot ngadto sa usa ka ubay-ubay nga gagmay nga nucleus, kini nga reaksiyon gitawag nga "pagkadunot". Ikaduha, ang mas gamay nga nucleus dali nga makakonektar sa paghimo sa mas dako nga usa - usa kini nga sintesis nga reaksiyon. Sa uniberso, ang maong reaksyon komon kaayo. Igo kini nga mag-ingon nga ang reaksiyon sa sintesis mao ang tinubdan sa enerhiya alang sa mga bitoon. Apan ang reaksiyon sa pagkadunot gigamit sa katawhan sa nuclear reactors, samtang ang mga tawo nakakat-on sa pagkontrol niining mga komplikadong proseso. Apan unsa ang usa ka kadena nga nukleyar nga reaksyon? Unsaon pagdumala niini?

Unsa ang mahitabo sa nucleus sa usa ka atomo

Ang kadena nga nukleyar nga reaksyon usa ka proseso nga mahitabo kung ang elementary nga mga partikulo o nucleus magkabangga sa laing nuclei. Nganong "kadena"? Kini usa ka sunodsunod nga nukleyar nga mga reaksyon sa nukleyar. Ingon nga resulta sa niini nga proseso, adunay pagbag-o sa komposisyon sa quantum ug nucleon sa unang nucleus, bisan ang mga bag-ong mga partikulo nga makita-mga produkto nga reaksyon. Ang kadena nga nukleyar nga reaksyon, kansang pisika naghimo sa posible nga pag-imbestigar sa mga mekanismo sa interaksiyon sa nuclei nga adunay nuclei ug uban ang mga partikulo, mao ang nag-unang pamaagi alang sa pag-angkon og bag-ong mga elemento ug isotopes. Aron masabtan ang kurso sa kadena nga reaksyon, kinahanglan una natong atubangon ang usa.

Unsa ang imong gikinahanglan alang sa reaksyon

Aron mahimo ang ingon nga proseso isip usa ka kadena nga nukleyar nga reaksyon, gikinahanglan ang gibana-bana nga mga partikulo (nucleus ug nucleon, duha ka nuclei) pinaagi sa gilay-on nga radius nga lig-on nga interaksyon (gibana-bana nga usa ka Fermi). Kon ang mga gilay-on dako, nan ang interaksiyon sa gigahin nga mga partikulo mahimong lunsay nga Coulomb. Sa reaksyong nukleyar ang tanan nga mga balaod ginabantayan: ang pagkonserba sa enerhiya, ang kakusog, ang momentum, ang baryon charge. Ang kadena nga nukleyar nga reaksyon gitudlo sa usa ka hugpong sa mga simbolo a, b, c, d. Ang simbolo nagpasabot sa orihinal nga nucleus, b ang tipik nga partikulo, ang bag-ong gidispley nga partikulo, ug d nagpasabot sa natapos nga nucleus.

Ang kusog sa reaksyon

Ang usa ka kadena nga nukleyar nga reaksyon mahimo nga mahitabo uban ang pagsuyop ug uban ang pagpagawas sa kusog, nga katumbas sa kalainan tali sa mga masa sa mga partikulo human sa reaksyon ug hangtud niini. Ang gikuha nga enerhiya nagtino sa kinagamyan nga enerhiya sa kinetic sa pagbangga, ang gitawag nga threshold sa nukleyar nga reaksyon, diin kini mahimo nga dali nga modagayday. Kini nga bakanan nag-agad sa mga partikulo nga miapil sa interaksiyon, ug sa ilang mga kinaiya. Sa sinugdan nga yugto, ang tanan nga mga partikulo anaa sa usa ka gitino nga kahimtang sa piho nga kahimtang.

Reaksiyon

Ang nag-unang tinubdan sa gisangput nga mga partikulo, nga gibombahan sa kinauyokan, mao ang accelerator sa gigamit nga mga partikulo, nga naghatag sa mga sagbayan sa mga proton, mabug-at nga ions ug light nuclei. Ang hinay nga neutrons makuha pinaagi sa paggamit sa nuclear reactor. Ang nagkalainlain nga tipo sa nukleyar nga mga reaksiyon, ang duha nga sintesis ug pagkadunot, mahimong gamiton aron ayuhon ang mga particle nga gigamit. Ang ilang kalagmitan nagdepende sa mga parametro sa mga partikulo nga nagkabangga. Kini nga kinaiya gilangkuban sa usa ka kinaiya sa krus nga seksyon sa reaksyon-ang epektibong lugar nga nagpaila sa nucleus isip usa ka target alang sa mga partikulo sa insidente ug usa ka sukod sa posibilidad nga ang partikulo ug ang nucleus mosulod sa interaksiyon. Kung ang mga partikulo nga adunay nonzero spin nalangkit sa reaksyon, nan ang cross section direkta nga nag-agad sa ilang orientation. Tungod kay ang mga pusil sa mga partikulo sa insidente dili hinuon nga hagiton, apan labaw o dili kaayo nagmando, ang tanan nga mga corpuscles mahimo nga polarado. Ang quantitative nga kinaiya sa mga oriented beam spins gihulagway sa polarization vector.

Ang Reaction Mechanism

Unsa ang Chain Reaction Nuclear? Sumala sa nahisgutan na, kini usa ka han-ay sa mas simple nga mga reaksyon. Ang mga kinaiya sa tipik nga tipik ug sa iyang pagpakig-uban sa nucleus nagdepende sa masa, bayad, kinetic energy. Ang interaksiyon gitino pinaagi sa ang-ang sa kagawasan sa nuclei, nga naghinam-hinam sa pagbangga. Ang pagkab-ot sa kontrol sa tanan nga mga mekanismo nga kini posible aron sa pagdala sa ingon nga usa ka proseso ingon sa usa ka kontrolado nga kadena nukleyar nga reaksyon.

Direktang mga reaksyon

Kung ang usa ka gisangput nga partikulo nga nakaigo sa target nga nucleus makahikap lamang niini, ang gidugayon sa pagbanggaay susama sa gikinahanglan aron mabuntog ang radius sa nucleus. Ang ingon nga usa ka nukleyar nga reaksyon gitawag nga direkta. Ang usa ka komon nga kinaiya alang sa tanan nga mga reaksyon sa niini nga matang mao ang pagginhawa sa usa ka gamay nga gidaghanon sa mga ang-ang sa kagawasan. Sa ingon nga proseso, human sa unang pagbangga, ang partikulo aduna gihapon igong kusog sa pagbuntog sa nuklear nga atraksyon. Pananglitan, ang ingon nga mga pakigsinabtanay nga nagkatibulaag nga neutron nga wala'y kalainan, pagbayloay sa bayronon, ug may kalabutan sa direktang pakigsandurot. Ang kontribusyon sa ingon nga mga proseso sa kinaiya nga gitawag og "total cross-section" mao ang gamay kaayo. Bisan pa, ang pag-apod-apod sa mga produkto nga nagpasa sa usa ka direkta nga reaksyon sa nukleyar nagtugot kanato sa pagtino sa kalagmitan sa emission gikan sa anggulo sa direksyon sa kahoy, mga numero sa quantum, pagpili sa populasyon nga mga estado ug pagtino sa ilang istruktura.

Pag-pre-equilibrium emission

Kung ang usa ka partikulo dili mobiya sa nuclear nga interaksiyon nga rehiyon human sa una nga pagbangga, kini mag-apil sa kinatibuk-an nga kasunod nga mga pagbanggaay. Kini sa pagkatinuod gitawag nga kadena nga reaksyon nukleyar. Ingon nga resulta sa niini nga kahimtang, ang kinetic energy sa partikulo gipanagtag sa mga constituent nga bahin sa nucleus. Ang estado mismo sa nucleus anam-anam nga mahimong mas komplikado. Atol niini nga proseso, sa usa ka nucleon o sa usa ka tibuok nga grupo (usa ka pundok sa mga nucleon), ang enerhiya nga igo alang sa pagbuga niini nga nucleon gikan sa nucleus mahimong konsentrado. Ang dugang nga kalingawan magdala ngadto sa pagkaporma sa panimbang sa estadistika ug sa pagporma sa usa ka compound nga nucleus.

Mga Reaksiyon sa Kadena

Unsa ang Chain Reaction Nuclear? Mao kini ang han-ay sa mga parte niini. Nga mao, ang daghang sunud-sunod nga nukleyar nga mga reaksyon nga gipahinabo sa mga particle nga gigamit nga gigamit ingon nga reaksyon nga mga produkto sa nangaging mga lakang. Unsa ang gitawag nga chain reaction nukleyar? Pananglitan, ang pagtibhang sa bug-at nga nucleus, kung ang daghang mga panghitabo sa fission gipasiugdahan sa mga neutrons nga nakuha sa nangaging mga pagkadugta.

Mga hiyas sa kadena nuclear reaction

Lakip sa tanang reaksyon sa kemikal, ang mga chained nahimong popular kaayo. Ang mga partikulo nga wala magamit nga mga bono nagsilbi nga mga atomo o mga radikal nga libre. Sa ingon nga proseso isip usa ka kadena nga nukleyar nga reaksyon, ang mekanismo sa pag-agay niini gihatag sa mga neutron nga walay Coulomb barrier ug pag-awhag sa nucleus sa pagsuyup. Kung ang usa ka kinahanglan nga tipik makita sa medium, nan kini magpahinabo sa usa ka kadena sa sunod nga kausaban, nga magpadayon hangtud nga ang kadena madaut tungod sa pagkawala sa partikulo sa carrier.

Nganong nawala ang carrier

Adunay duha lamang ka rason alang sa pagkawala sa mga partikulo sa carrier sa padayon nga kadena sa mga reaksiyon. Ang una mao ang pagsuyop sa tipik nga walay proseso sa secondary emission. Ang ikaduha - ang pagbiya sa usa ka partikulo lapas sa limit sa gidaghanon sa butang nga nagsuporta sa kadena nga proseso.

Duha ka matang sa proseso

Kung sa matag panahon sa kadena nga reaksiyon usa lamang ka partikulo sa carrier ang natawo, nan kini nga proseso mahimong tawgon nga unbranched. Dili kini mahimong hinungdan sa pagpagawas sa enerhiya sa usa ka dako nga scale. Kon adunay daghang mga partikulo sa carrier, gitawag kini nga branched reaction. Unsa ang usa ka kadena nga reaksyon sa nukleyar nga pagsabwag? Usa sa mga ikaduhang partikulo nga nakuha sa kanhi nga aksyon magpadayon sa kadena nga gisugdan sa sayo pa, apan ang uban mohimo og bag-ong mga reaksyon nga usab nga sanga. Ang proseso nga mosangpot sa pagkabungkag makigkompetensya sa niini nga proseso. Ang resulta nga sitwasyon makamugna sa piho nga kritikal ug limitado nga panghitabo. Pananglitan, kung adunay labaw pa nga mga pangpang kay sa mga bag-ong mga kadena lamang, nan ang pagpatunhay sa kaugalingon dili mahimo. Bisan kung imong gikalipay kini sa artipisyal pinaagi sa pagpaila sa husto nga gidaghanon sa mga partikulo ngadto sa usa ka gihatag nga palibot, ang proseso mawala gihapon sa panahon (sagad dali ra). Kon ang gidaghanon sa mga bag-ong kadena molabaw sa gidaghanon sa mga pangpang, nan ang kadena nga reaksiyon sa nukleyar nagsugod sa pagkaylap sa tanang substansiya.

Kritikal nga kahimtang

Ang usa ka kritikal nga kahimtang nagbahin sa kahimtang sa butang sa usa ka nagkaugmad nga kadasig nga reaksyon sa kaugalingon, ug usa ka lugar diin kini nga reaksyon imposible gayud. Ang kini nga porma gihulagway sa pagkaparehas tali sa gidaghanon sa mga bag-ong kadena ug sa gidaghanon sa posible nga mga pahulay. Sama sa presensya sa usa ka parte sa free carrier, ang kritikal nga kahimtang mao ang nag-unang butang sa ingon nga lista nga "ang mga kondisyon alang sa katumanan sa kadena nga reaksyon nukleyar." Ang kalampusan niini nga kahimtang mahimong mahibal-an pinaagi sa daghang posibleng mga hinungdan. Ang pagtunaw sa nucleus sa usa ka bug-at nga elemento nalingaw sa usa lamang ka neutron. Ingon nga resulta sa ingon nga proseso isip usa ka kadena nga reaksyon sa nuclear fission, daghang mga neutron ang makita. Tungod niini, kini nga proseso makahimo sa usa ka branched nga reaksyon, diin ang mga tagdala sa neutron molihok isip mga tagdala. Sa kaso kung ang gikusgon sa neutron nga walay pagkalot o pagbiya (ang pagkawala sa kuryente) mahimong bayran pinaagi sa pagpadali sa pagpadaghan sa mga partikulo sa carrier, ang kadena nga reaksyon magpadayon sa kanunay nga kahimtang. Kining pagkaparehas nagpaila sa multiplication factor. Sa nahisgutan nga kaso kini katumbas sa usa. Sa nukleyar nga gahum, tungod sa pagpaila sa usa ka negatibo nga kasayuran tali sa gidaghanon sa pagpagawas sa enerhiya ug sa multiplication factor, posible nga makontrol ang kurso sa reaksyong nukleyar. Kung kini nga coefficient labaw pa kay sa usa, nan ang reaksyon molambo nga lapad. Ang walay katapos nga mga reaksiyon sa kadena gigamit sa mga armas nukleyar.

Chain chain reaction sa power engineering

Ang reaktibo sa reaktor gitino pinaagi sa daghang mga proseso nga mahitabo sa iyang kinauyokan. Kining tanan nga mga impluwensya gitino pinaagi sa gitawag nga koepisyent nga kwalipikasyon. Ang epekto sa pagbag-o sa temperatura sa graphite rods, heat carriers o uranium sa reactivity sa reactor ug ang intensity sa proseso sama sa usa ka kadena nga nukleyar nga reaksyon nga gihulagway sa usa ka temperature coefficient (alang sa heat carrier, alang sa uranium, alang sa graphite). Adunay usab mga dependent nga mga kinaiya alang sa gahum, barometric indicators, alang sa mga indicator sa alisngaw. Aron mahuptan ang reaksyon sa nukleyar nga reaksyon, gikinahanglan ang pag-usab sa pipila nga mga elemento ngadto sa uban. Aron mahimo kini, kinahanglang tagdon ang mga kondisyon alang sa kadena nga nukleyar nga reaksyon nga mahitabo-ang presensya sa usa ka substansiya nga makahimo sa pagbahin ug paglain sa usa ka gidaghanon sa mga elementary nga mga partikulo gikan sa pagkadunot, nga, ingon nga sangputanan, maoy hinungdan sa pagtibhang sa nabilin nga nuclei. Ang uranium-238, uranium-235, plutonium-239 sagad gigamit nga usa ka substansiya. Atol sa pagpasa sa reaksiyon sa nukleyar nga kadena, ang mga isotopes niining mga elemento magkahuyang ug magporma og duha o labaw pa nga mga kemikal nga mga kemikal. Sa niini nga proseso, ang gitawag nga "gamma" nga mga silaw gipaabot, ang kusog nga pagbuhi sa enerhiya mahitabo, duha o tulo ka mga neutrino ang maporma nga makapadayon sa mga reaksyon sa reaksyon. Pag-ila sa mahinay nga mga neutron ug dali nga mga neutron, tungod kay aron ang nucleus sa usa ka atomo mabungkag, kini nga mga partikulo kinahanglang molupad sa usa ka gikusgon.