Diferența cheie - Subcritică vs masă critică vs masă supercritică
Masa subcritică, critică și supercritică se referă la cantitatea de masă a unui material fisilabil utilizat în reacțiile în lanț nucleare. Diferența cheie între masa subcritică, critică și supercritică este că masa subcritică este masa unui material fisil care nu este suficientă pentru a susține o reacție în lanț nuclear, în timp ce masa critică este masa unui material fissil necesar pentru a susține o reacție în lanț nuclear și masa supercritică a unui material fisibil este masa care este mai mult decât suficientă pentru a susține o reacție nucleară în lanț.
O reacție în lanț nuclear este o serie de reacții de fisiune. O reacție de fisiune nucleară este procesul de eliberare a unui neutron dintr-un nucleu atomic instabil. Când acest neutron eliberat interacționează cu un alt izotop instabil, noul izotop suferă și fisiune nucleară, eliberând un alt neutron. În mod similar, are loc un lanț de reacții.
CUPRINS
1. Prezentare generală și diferența cheie
2. Ce este masa subcritică
3. Ce este masa critică
4. Ce este masa supercritică
5. Comparație side by side - Masa subcritică vs critică vs masa supercritică în formă tabelară
6. Rezumat
Ce este masa subcritică?
Masa subcritică este masa unui material fisibil care nu este suficientă pentru a susține o reacție în lanț nuclear. Pentru a iniția o reacție în lanț de fisiune, ar trebui să existe o cantitate minimă necesară de masă a izotopului fissil (cunoscută sub numele de masă critică). Masa subcritică este întotdeauna o cantitate mai mică decât cea a masei critice; prin urmare, masa subcritică a unui material fisibil nu poate susține o reacție în lanț de fisiune.
Numărul de neutroni prezenți într-o masă subcritică de material fissil va scădea exponențial cu timpul, deoarece nu există izotopi suficienți care sunt capabili să elibereze mai mulți neutroni prin interacțiunea cu neutronii existenți.
Ce este masa critică?
Masa critică este cea mai mică cantitate de masă dintr-un material fissil care este necesară pentru a susține o reacție în lanț nuclear. Cantitatea de masă critică depinde de proprietățile nucleare ale materialului fissil, densitatea, forma și îmbogățirea materialului fissil.
Figura 1: Masa izotopilor determină numărul de fisiuni.
Puritatea izotopului este, de asemenea, importantă în determinarea cantității de masă critică. De exemplu, dacă puritatea este mare, masa critică este mică. Factorii externi care afectează valoarea masei critice sunt temperatura și împrejurimile materialului fissil.
Ce este masa supercritică?
Masa supercritică a unui material fisibil este masa care este mai mult decât suficientă pentru a susține o reacție în lanț nuclear. Când există o masă supercritică într-un sistem care are reacții în lanț de fisiune, rata fisiunii va crește cu timpul. Acest lucru se datorează faptului că probabilitatea ca un neutron să interacționeze cu izotopul este foarte mare, există mulți izotopi prezenți în acel sistem. Cu toate acestea, după un timp, sistemul obține o stare de echilibru la care cantitatea de masă a fost redusă la masa critică.
Care este diferența dintre masa critică subcritică și masa supercritică?
Difuzarea articolului din mijloc înainte de tabel
Subcritică vs masă critică vs masă supercritică |
|
| Masa subcritică | Masa subcritică este masa unui material fisibil care nu este suficientă pentru a susține o reacție în lanț nuclear. |
| Masa critica | Masa critică este cea mai mică cantitate de masă dintr-un material fissil care este necesară pentru a susține o reacție în lanț nuclear. |
| Liturghie supercritică | Masa supercritică a unui material fisibil este masa care este mai mult decât suficientă pentru a susține o reacție în lanț nuclear. |
| Cantitatea de masă | |
| Masa subcritică | Masa subcritică este o cantitate mai mică decât masa critică. |
| Masa critica | Masa critică este cea mai mică cantitate de masă necesară pentru inițierea unei reacții în lanț de fisiune. |
| Liturghie supercritică | Masa supercritică este o cantitate mai mare decât masa critică. |
| Rata de reacție | |
| Masa subcritică | Viteza de reacție scade cu timpul în prezența masei subcritice. |
| Masa critica | Viteza de reacție scade cu timpul în prezența masei critice. |
| Liturghie supercritică | Viteza de reacție scade cu timpul în prezența unei mase supercritice. |
Rezumat - Subcritic Critical vs Supercritical Mass
O reacție de fisiune nucleară poate iniția mai multe fisiuni ulterioare care duc la crearea reacțiilor în lanț de fisiune. Pe baza cantității de masă necesare pentru progresie și pentru a susține o reacție în lanț, există trei tipuri de mase denumite masă subcritică, masă critică și masă supercritică. Diferența cheie între masa critică subcritică și masa supercritică este că masa subcritică este masa unui material fisil care nu este suficientă pentru a susține o reacție nucleară în lanț, în timp ce masa critică este masa unui material fisil necesar pentru o reacție nucleară susținută în lanț și masa supercritică. a unui material fisibil este masa care este mai mult decât suficientă pentru a susține o reacție în lanț nuclear.
