Nuclear keðjuverkun. Skilyrði kjarnorku keðjuverkun

Afstæðiskenningunni segir að massa - er sérstakt form af orku. Af þessu leiðir að það er hægt að breyta massa í orku og orku í massa. Á intraatomic stigi, slík viðbrögð eiga sér stað. Einkum sumir af massa lotukerfinu kjarna gæti vel orðið að orku. Þetta gerist á nokkra vegu. Í fyrsta lagi er algerlega heimilt brjóta upp í fjölda smærri kjarna, þessi viðbrögð er kallað "hrun". Í öðru lagi, minni kjarna geta auðveldlega tengja við fá stærri - þetta efnasmíðahvarfs. Í alheiminum, eru slík viðbrögð ekki óalgengt. Látum nægja að segja að við samruna viðbrögð - uppspretta orku fyrir stjörnurnar. En viðbrögð rotnun notuð af mannkyninu til kjarnakljúfum, sem fólk hefur lært að stjórna þessum flóknu ferli. En hvað er kjarnorku keðjuverkun? Hvernig á að stjórna henni?

Hvað gerist í kjarna atóms

Nuclear keðjuverkun - ferli í gangi í árekstra grunn agnir eða kjömum með öðrum kjarna. Hvers vegna er "keðja"? Þetta sett af myndaröð stökum kjarnahvörfum. Sem afleiðing af þessu ferli það er breyting á skammtafræði ástand kjarneindar og samsetningu í kjarnanum, virðast jafnvel nýjar agnir - afurðir af viðbrögðum. Nuclear keðjuverkun, eðlisfræði sem er hægt að kanna fyrirkomulag á gagnkvæmra áhrifa líkani eru kjarnar með kjarna og agnir - aðal aðferð til framleiðslu á nýjum þætti og samsætur. Til þess að skilja keðjuverkun, verðum við fyrst að takast á við einn.

Hvað þarf til viðbragða

Til að framkvæma slíkri aðferð eins og kjarnans keðjuverkun, það er nauðsynlegt að koma saman ögnunum (kjarna og kjarneindaflutningshvörfum tveir algerlega) á milli þeirra er radíus sterka víxlverkunin (um það bil einn Fermi). Ef vegalengdir eru stór, samspil hlaðinna agna er eingöngu Coulomb. Í kjarnorku viðbrögð, í samræmi við öllum lögum: varðveislu orku, því augnabliki skriðþunga, baryon endurgjalds. Nuclear keðjuverkun er táknað með táknunum a, b, A, D. Symbol A táknar, gefur frá sér kjarna, b - atvik ögn, með - ný sem losuð eru agnir, og d táknar sem fæst kjarna.

orka af hvarfinu

Keðjan kjarnorku viðbrögð getur átt sér stað við bæði frásog og losun orku, sem er jafnt og mismun á massa agna eftir að hvarfið hafði og áður en það. Frásogast orka ákvarðar lágmarks hreyfiorku á árekstri, svokölluð viðmiðunarmörk kjarnorku viðbrögð þar sem það getur flætt óhindrað. Þessi þröskuldur veltur á ögnum sem taka þátt í samskiptum og á eiginleikum þeirra. Á fyrsta stigi, eru öll agnir í fyrirfram ákvörðuðu skammtafræði ástand.

að hvarfa

Helsta uppspretta hlaðinna agna sem bombard kjarnann er ögn eldsneytisgjöf, sem gerir geislar af róteinda, hrinu þungra jóna og léttum kjörnum. Slow nifteindir framleitt með því að nota kjarnaofnum. Fyrir ákvörðun um atvik innheimt agnir má nota ýmsar gerðir af kjarnorku viðbrögð - bæði myndun og rotnun. Líkur á þeirra veltur á breytum agnanna sem rekast. Frá þessar líkur eru tengd viðkomandi eiginleika, sem þversnið af hvarfinu - þar sem verðmæti á virku svæði sem einkennir kjarnann sem miða fyrir atvik agnanna og sem er mælikvarði á líkum á því agnimar sem fara inn á kjarnann og hafa samskipti. Ef hvarfið er sótt agnir með frábrugðnar núlli snúningur gildi, kafla er beint háð stefnu þeirra. Þar sem aftur á komandi agnir eru ekki stilla alveg af handahófi, og meira eða minna skipulegan hátt, eru allar corpuscles skautað. Megindleg lýsing á snúning-stilla lýsir pólun vektor.

Hvarfgangurinn

Hvað er kjarnorku keðjuverkun? Eins og áður hefur komið fram, það er röð af einfaldari viðbrögðum. Upplýsingar um atvik ögn og samspil þess við kjarna eru háðir massa, greiðslu, hreyfiorku. Samskipti ræðst af því hversu frelsi kjarna, sem eru spennt þegar árekstur. Ná stjórn á öllum þessum fyrirkomulag gerir með ferli eins og stjómað Nuclear keðjuverkun.

bein viðbrögð

Ef innheimt ögn sem hits miða kjarna, bara snertir það, lengd árekstri er enn nauðsynlegt að sigrast á kjarnorku radíus fjarlægð. Þetta kjarnorku viðbrögð er kallað bein. A sameiginleg einkenni fyrir alla viðbrögðum af þessu tagi er fyrir upphafið á fáeinum frígráðum. Í þessu ferli, eftir fyrstu árekstur ögn enn nógu orku til að sigrast á kjarnorku aðdráttarafl. Til dæmis, slík samskipti, eins og óteygjanlegu nifteind dreifingar, hlaða skipti, og eru beint. Framlag slíkra ferla á einkennandi kallast "alls þversnið" alveg ömurlega. Hins vegar vara dreifingu lína liggur kjarnorku viðbrögð til að ákvarða líkur á losun horn á geisla átt, skammtatölunum sértækni fjölmennasta ríki og til að ákvarða uppbyggingu þeirra.

pre-jafnvægi losun

Ef ögn er ekki fara útaf kjarnorku samvinnu eftir fyrsta árekstur, það verður að taka þátt í Cascade röð árekstrar. Þetta er í raun nákvæmlega það sem kallað er kjarnorku keðjuverkun. Þess vegna, svo er ástatt hreyfiorka agnanna er dreift meðal íhluta kjarnanum. Mjög sama ástand kjarnans mun smám saman verða miklu flóknari. Á meðan á þessu ferli á einhveiju kjarneindar eða heild þyrping (hópur kjarnaeinda) orka er hægt að áratugum var það er nægilegt þar sem losun kjarneindar frá kjarnanum. Frekari slökun mun leiða í tölfræðilegum jafnvægi og því myndunarinnar á efnasambandi kjarnanum.

keðja viðbrögð

Hvað er kjarnorku keðjuverkun? Þessi röð efnisþáttum sem hún. Þ.e. með margþætta í röð single kjarnahvörf af völdum hlaðinna agna birtast sem hvarfaefna, á fyrri þrepum. Það sem er kallað kjarnorku keðjuverkun? Til dæmis, fission þunga kjarna, þegar margar viðburðir fission hafin og fást með fyrri decays nifteindir.

Lögun af kjarnorku keðjuverkun

Meðal allra efnahvarfa það fékk breiður útbreiðsla keðja. Ögnum með ónotuðum tengingum gegnt því hlutverki að sindurefni eða atómum. Í þessu ferli, eins og kjarnans keðjuverkun, fyrirkomulag á auðvitað sitt getur séð nifteindir sem hafa þann coulomb hindrun og espa kjarnann Upon frásog. Ef miðillinn talin nauðsynleg ögn, veldur það keðju eftirfarandi umbreytingar, sem mun halda áfram að keðja Skipting verður vegna þess að tap á ögnum úr burðarefni.

Af hverju missti burðarefni

Það eru aðeins tvær ástæður fyrir tap á ögnum úr burðarefni samfelld viðbrögðum keðju. Í fyrsta lagi er frásog agnanna án síðkominna ferli losun. Annað - afgangur the agnir innan gildissviðs efnisins sem styður keðja ferli.

Tvær gerðir af ferlinu

Ef eining er fæðist eingöngu particle burðarefni á hverju tímabili keðjuverkunar, þá er þetta ferli er hægt að kalla ógreinótt. Það getur ekki leitt til losunar á orku á stórum skala. Ef það eru mörg burðaragnir, er það kallað branched viðbrögð. Hvað er kjarnorku keðjuverkun hjá tré? Einn fékk í fyrri lögum um framhaldsskóla agna halda áfram hafin áður keðjunni, en aðrir vilja búa til ný viðbrögð sem mun einnig útibú út. Með þessu ferli verður að keppa ferli að leiða brotni. Sú staða mun gefa tilefni til tiltekins gagnrýna og lélegur fyrirbæri. Til dæmis, ef samfella meira en eingöngu nýjar keðjur, viðbrögðin sjálf-stuðningur er ómögulegt. Jafnvel þótt espa hana kynna tilbúnar í miðlungs óskað fjölda agna, því ferli mun samt hverfa með tímanum (yfirleitt nokkuð fljótt). Ef fjöldi nýrra keðjur mun meiri fjölda hlé var keðjuverkun mun byrja að breiðast út um efni.

dái

A gagnrýninn svæði er aðskilið ástandi ríkja á sama háþróaða sjálfbærum keðjuverkun og á svæðinu þar sem þessi viðbrögð er ekki hægt á öllum. Þessi stika er einkennist af jafnrétti fjölda nýrra brautir og fjölda hugsanlegra hlé. Sem viðurvist ögn án flutningafyrirtæki dái er helsta atriði í lista sem "skilyrði kjarnorku keðjuverkun." Afrek á þessu ástandi er hægt að ákvarða með fjölda mögulegra þátta. Skipta miklu þátturinn kjarna er spennt með eina nifteind. Sem afleiðing af þessu ferli, sem keðjuverkun af kjarnasamruna, það eru fleiri nifteindir. Þar af leiðandi, þetta ferli Getur framkallað greinóttur hvarf þar flytjenda og nifteindir til að beita. Sé um að ræða þar sem hlutfall nifteind fangar án þess að við hlutun eða brottfarartímar (tap hlutfall) verður að vera bætt innifalin framköllunarferli burðaragnir, keðjuverkun mun halda áfram í kyrrstöðu ham. Þessi jafna lýsir margfeldisstuðulinn. Ef það er jafn einingu ofan. Í kjarnorku vegna tilkomu neikvæðrar afturvirkni milli hraða losun orku og margfeldisstuðlinum getur orðið að veruleika stjórn kjarnahvörfum. Verði hlutfallið er stærra en einn, siðan er hvarfblandan mun þróast veldishraða. Stjórnlaus keðjuverkun sem notuð eru í kjarnavopn.

Nuclear keðjuverkun á sviði orkumála

The hvarfgirni þess hvarftanks er ákvarðað með miklum fjölda af ferlum sem eiga sér stað í virks svæðis þess. Öll þessi áhrif eru ræðst af svokölluðu stuðlinum hvarfgirni. Áhrif hitastigs breytingar úr grafíti stöngum, coolants eða úran hvarfgimi f geyminn og styrkleiki gegnumstreymi ferli, svo sem eins og kjarnorku keðjuverkun, sem einkennist af þvi hiti stuðull (fyrir kælivökva, úran, úr grafít). Það er einnig háður eiginleikum orku, samkvæmt barometric vísbendingar um gufu breytur. Til að viðhalda kjarnorku viðbrögð í hvarftankinum talið nauðsynlegt að umbreyta einn hluta sem er í annað. Fyrir þetta það er nauðsynlegt að taka tillit til flæði skilyrði kjarnorku keðjuverkun - nærveru efni sem er fær um að skipta og úthluta sig frá rotnun fjölda grunn agnir sem, eins og a afleiðing, mun valda restina af skiptingu algerlega. Sem slíkt efni er oft notuð úran-238, úran-235, plutonium-239. Á leið á kjarnorku keðjuverkun samsætur af þessara þátta munu hafa sundrast og mynda tvo eða fleiri aðra efnum. Í þessu ferli, er það losnar svokölluð "Gamma" -rays, stórum orkulosun, eru myndaðir tvö eða þrjú nifteindir fær gerðir til að halda áfram hvarfið. Greina á milli hægur og fljótur nifteinda, vegna þess að í því skyni að kjarna frumeindarinnar er sundrað, þessar agnir ætti að fljúga á ákveðnum hraða.