Yadro zanjir reaktsiya. yadroviy zanjir reaktsiya shartlari

energiya maxsus shaklidir - nisbiylik nazariyasi ommaviy bildirmoqda. Bu u massasi ichiga energetika va energiya ichiga massasini aylantirish mumkin, deb keladi. intraatomic darajada, bunday reaksiyalar o'rin olish. Xususan, atom yadrosining massasi ayrim shuningdek energetika aylanishi mumkin. Bu bir necha yo'llar bilan sodir bo'ladi. Birinchidan, kichik yadrolar bir qator barbod qilishi mumkin, yadro, bu reaktsiya "buzish" deb ataladi. Ikkinchidan, kichik yadro osonlik katta olish ulashingiz mumkin - bu sintez reaktsiyasi. koinotning, bunday reaksiyalar ajoyib emas. aytish kifoya sintez reaktsiyasi deb - yulduzlar uchun energiya manbai. Lekin parchalanish reaksiya uchun insoniyat tomonidan ishlatiladigan , yadro reaktorlarini odamlar bu murakkab jarayonlarni nazorat qilish o'rgandim deb. Lekin yadro zanjir reaktsiya nima? Qanday uni boshqarish uchun?

Qanday atomining yadrosida sodir

Yadro zanjir reaktsiya - boshqa yadrolar bilan elementar zarralar yoki yadrolar to'qnashuvi bilan ishlaydigan jarayon. Nima uchun bir "zanjir" deb? keyingi yagona yadroviy reaktsiyalar, bu to'siq. yadro kvant davlat nuklon va tarkibi bir o'zgarish bor, bu jarayon natijasida, hatto yangi zarralar paydo - reaktsiya mahsulotlari. Agar yadro va zarralar bilan yadro o'zaro hamkorlik mexanizmlari kashf qilish imkonini beradi fizika qaysi Yadro zanjir reaktsiya, - yangi element va izotoplar ishlab chiqarish uchun asosiy usuli. zanjir reaktsiyasi tushunish uchun biz, avvalo, single bilan shug'ullanish kerak.

Nima reaktsiya uchun zarur bo'lgan

Bunday jarayonni amalga oshirish uchun, yadro zanjir reaktsiyasi kabi, u kuchli o'zaro (taxminan bir Fermi) radiusi masofada zarralar (yadroli va nuklonli ikki yadroli) birgalikda olib kerak. masofalar katta bo'lsa, zaryadlangan zarralar o'zaro faqat Coulomb hisoblanadi. yadroviy reaktsiya, barcha qonunlarga muvofiq: energiya saqlash, momenti paytdan, baryon mas'ul. Yadro zanjir reaktsiya ramzlari a, b, a, d bilan belgilanadi. bilan, hodisa zarracha - - Symbol bir boshlang'ich yadroli, b anglatadi yangi chiqadigan zarralar va d natijada yuzaga yadro bildiradi.

reaktsiya energiya

zanjir yadro reaksiya reaktsiya so'ng va undan oldin zarrachalar massasi farq tengdir singishi va energiya ozod, har ikkisi bilan sodir bo'lishi mumkin. so'riladi energiya bilan to'qnashuv minimal kinetik energiya, uni erkin oqib mumkin bo'lgan deb atalmish ostona yadroviy reaksiya belgilaydi. Bu ostona o'zaro ishtirok zarralar bog'liq va ularning xususiyatlari haqida. dastlabki bosqichda barcha zarralar va biron-bir kvant holatda bo'ladi.

bilan reaksiyaga

yadrosi bombardimon zaryadlangan zarralarning asosiy manbai hisoblanadi zarracha katalizator, protonlar, og'ir ionlar va engil yadrolarni nurlarini beradi. Sekin neytron yadro reaktorlarini foydalanish orqali ishlab chiqarilgan. sintez va parchalanishga, ham - hodisa zaryadlangan zarralar mustahkamlash uchun yadroviy reaktsiyalar turli turdagi foydalanish mumkin. Ularning ehtimoli to'qnashmoq zarrachalar parametrlarini bog'liq. Bu ehtimoli bunday xarakterli bog'liq boshlab, reaktsiya tasavvurlar - hodisa zarralar uchun bir maqsad sifatida yadro xarakterlaydi va samarali maydon qiymati zarralar yadro kirib o'zaro ehtimollik o'lchovi hisoblanadi. reaktsiya noldan farqli Spin qiymati bilan zarralar ishtirok etayotgan bo'lsa, bo'lim o'z orientatsiyasi bilan bevosita bog'liq. Kiruvchi zarrachalar qaytib butunlay tasodifiy yo'naltirilgan, va ko'proq yoki kamroq tartibda emas, chunki, barcha tanachalariga qutblashtirilgan bo'ladi. Spin-yo'naltirilgan miqdoriy baho polarization vektor bilan tasvirlaydi.

reaktsiya mexanizmi

yadro zanjir reaktsiya nima? Yuqorida aytilganidek, u oddiy reaktsiyalar ketma ketligi. voqea zarralari va yadro bilan o'zaro ta'sir tafsilotlar massasi, mas'ul, bir kinetik energiyasiga bog'liq. qachon bir to'qnashuv xursand bo'ladi yadrosi, erkinligi darajasiga ko'ra belgilanadi o'zaro hamkorlik. Ushbu barcha mexanizmlari ustidan nazoratni erishgandan nazorat yadro zanjir reaktsiyasi kabi bir jarayon uchun imkon beradi.

to'g'ridan-to'g'ri reaktsiyalar

maqsadli yadrosi xitlar zaryadlangan zarracha, faqat uni zarariga oladigan bo'lsa, to'qnashuv davomiyligi atom radiusi masofani engish uchun hali ham kerak. Bu yadroviy reaktsiya to'g'ridan-to'g'ri deb ataladi. Ushbu turdagi barcha reaktsiyalar uchun umumiy tavsifi erkinlik darajalari bir kichik sonli bildirish hisoblanadi. Bu jarayonda, birinchi to'qnashuvi zarracha atom jalb yengish uchun hali etarli energiyaga ega keyin. Misol uchun, bu kabi o'zaro ta'sirlar, Elastik bo'lmagan neytron saçılımı sifatida, almashinuvini haq va to'g'ri bo'ladi. "Umumiy tasavvurlar" juda yomon deb nomlangan xarakterli bunday jarayonlarni hissa. Biroq, yadroviy reaksiya o'tib mahsulot tarqatish liniyasi nur yo'nalishi burchagi, chiqarish ehtimolini aniqlash uchun kvant sonlar selektiv aholi davlatlar va ularning tuzilishini aniqlash uchun.

oldindan muvozanat emissiya

Zarrachalar birinchi to'qnashuvi so'ng yadroviy hamkorlik maydonini tark qilmasa, u ketma-ket to'qnashuvi sharshara ishtirok etadi. Bu yadro zanjir reaktsiya deb ataladi aynan nima aslida. Natijada, bunday vaziyat zarrachalar kinetik energiya yadro tarkibiy qismlari orasida tarqatiladi. yadrosining juda Shu davlat asta-sekin ancha murakkab bo'ladi. Ba'zi nuklon yoki energiya yo'naltirilgan bo'lishi mumkin, butun majmui (nucleons guruhi) bu jarayon davomida, u yadro bir nuklon chiqarish uchun etarli bo'ladi. Yanada dam bir statistik muvozanat va aralashma yadro shakllanishi olib keladi.

zanjir reaksiyalar

yadro zanjir reaktsiya nima? uning tarkibiy qismlari, bu natija. zaryadlangan zarralar tufayli, ya'ni bir necha ketma-ket bitta yadro reaktsiyalari oldingi bosqichlarida reaktsiya mahsulotlari sifatida paydo bo'ladi. Qanday yadro zanjir reaktsiya deb ataladi? Misol uchun, bir necha bo'linish tadbirlar oldingi tomonidan olingan boshlangan og'ir yadrolar bo'lib, yorilish neytronlarni parchalanadi.

yadro zanjir reaktsiya xususiyatlari

Barcha kimyoviy reaktsiyalar orasida keng tarqatish zanjir qabul qildi. qo'llanilmagan yo'nalishlarga bilan zarralar erkin radikallar yoki atomlar rolini bajarish. Bu jarayonda, yadro zanjir reaktsiyasi kabi, uning albatta mexanizmi Coulomb to'siq bor va singishi ustiga yadrosi uyg'otmasligi neytronlarni beradi. o'rta zarur zarracha paydo bo'lsa, u tufayli tashuvchisi zarralar zararimga zanjir kesiminie davom etadi keyingi o'zgarishlar, bir zanjir olib keladi.

Nima uchun yo'qolgan tashuvchisi

tashuvchisi zarralar uzluksiz zanjir reaksiyalar yo'qolishi uchun faqat ikki sababi bor. birinchi o'rta emissiya jarayonida holda zarrachalarning yutilish hisoblanadi. Ikkinchi - zanjir jarayonini qo'llab-quvvatlaydi moddaning doirasida zarralar qoldirib.

jarayonining ikki turdagi

birligi har bir davri zanjir reaktsiyasi ham faqat zarracha operatoringiz bilan tug'ilgan bo'lsa, bu jarayon Dallanmamış deb atash mumkin. Bu keng miqyosda energiya ozod olib kelishi mumkin emas. ko'p tashuvchisi zarralar mavjud bo'lsa, u bir tarvaqaylab reaktsiya deyiladi. shoxlangan bilan yadroviy zanjir reaktsiya nima? o'rta zarrachalar oldingi dalolatnomada qabul biri zanjirning oldin boshlangan davom, lekin boshqalar ham Bo'limiga yangi reaktsiyalar hosil qiladi. Bu jarayon o'ynaladi bilan jarayonlari sinish olib keladi. natijada vaziyat xos muhim va o'ta hodisaga sabab beradi. Misol uchun mutlaqo yangi zanjir ko'proq doimiyligi, reaktsiya mustaqillik imkonsiz, agar. Uni sun'iy ravishda zarrachalar o'rta kerakli qator kiritish tortmaslik bo'lsa ham, jarayon hali vaqt davomida (odatda juda tez) o'chib ketadi. yangi zanjir soni tanaffuslar soni oshib bo'lsa, zanjir reaktsiya material bo'ylab tarqaldi boshlaydi.

muhim davlat

A muhim viloyati nazar ilg'or o'zini-o'zi saqlab zanjir reaktsiyasi va bu reaksiya barcha mumkin emas viloyati holati davlatlarga ajratilgan. Bu parametr yangi mikrosxemalar soni va iloji tanaffuslar soni o'rtasidagi tenglik bilan ifodalanadi. Zarrachalar-bepul tashuvchisi muhim davlat ishtirokida kabi bir ro'yxatda asosiy element hisoblanadi "yadroviy zanjir reaktsiya shartlari." Bu holatda erishish mumkin, bir qator omillar bilan aniqlanishi mumkin. og'ir element yadrosini parchalash faqat bitta neytron quvonchda. Bu jarayonda natijasida, yadro parchalanishini nazarda tutadi bir zanjir reaktsiyasi kabi, yana neytron bor. Binobarin, bu jarayon tashuvchilar va neytronlarning harakat qiladi reaktsiyasini tarvaqaylab ketgan bo'lishi mumkin. neytronlari darajasi tezligi ko'paytirish tashuvchisi zarralar qoplanadi qilinadi bo'limi yoki Olib borishi (yo'qolgan darajasi) holda ushlaydi holda, zanjir reaktsiya bir statsionar rejimda davom etadi. Bu tenglama oshirish omili ta'riflaydi. holda yuqorida birlikka teng bo'ladi. Yilda yadroviy quvvat tufayli joriy etish salbiy geribildirim energiya ozod kursi va ko'paytirish omil o'rtasidagi atom reaktsiyalari nazorat amalga oshirilishi mumkin. Bu raqam bir-katta bo'lsa, u holda reaktsiya chidamli rivojlanadi. yadroviy qurol ishlatilgan nazoratsiz zanjir reaktsiya.

energiya sohasida yadro zanjir reaktsiya

reaktor reaktivlik uning faol zonasida bo'lib o'tadi jarayonlar katta soni bilan aniqlanadi. Bu barcha ta'sir reaktivite deb atalmish koeffitsient bilan belgilanadi. (Grafit kuni, sovutish suyuqligi, uran) harorat koeffisiyenti bunday yadro zanjir reaktsiyasi kabi grafit majmuasi, sovutish suyuqlik yoki reaktori va percolation jarayonining jadalligi uran reaktivite harorat o'zgarishlar, ta'siri. hokimiyat xususiyatlari bir qaramlik, bug 'parametrlari barometrik ko'rsatkichlarga ko'ra, ham mavjud. Bir elementi aylantirish zarur reaktorda yadro reaktsiyasi saqlab qolish uchun. ajratish va natijasida, bo'linish yadrolari qolgan sabab bo'ladi, elementar zarralarning bir qator parchalanish o'zlarini taqsimlash imkoniyatiga ega, bir moddaning mavjudligi - Buning uchun hisobga yadro zanjir reaktsiya oqimi sharoitini e'tiborga olish lozim bo'ladi. Bunday modda ko'pincha uran-238, uran-235, plutoniy-239 ishlatiladi kabi. atom zanjirning o'tish davrida bu elementlar reaktsiya izotoplar bo'laklanadi va ikki yoki undan ko'p, boshqa kimyoviy moddalar hosil bo'ladi. Bu jarayonda, u, "Gamma" -rays, intensiv energiya relizlar deb atalmish chiqadigan reaktsiyasi davom ettirish imkoniga ega harakatlarni ikki yoki uch neytronlarni shakllanadi. , Sekin va tez neytronlar farqlash zarra yadro uchun maydalanib ketgan, chunki, bu zarralar muayyan tezlikda uchib kerak.