ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ เงื่อนไขของปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์

ทฤษฎีสัมพัทธกล่าวว่ามวล - เป็นรูปแบบพิเศษของพลังงาน จากนี้มันตามที่มันเป็นไปได้ที่จะแปลงมวลเป็นพลังงานและพลังงานในมวล ในระดับ intraatomic ปฏิกิริยาดังกล่าวเกิดขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งบางส่วนของมวลของนิวเคลียสของอะตอมดีอาจกลายเป็นพลังงาน นี้เกิดขึ้นในหลายวิธี ครั้งแรกหลักอาจเลิกเป็นจำนวนนิวเคลียสขนาดเล็กปฏิกิริยานี้เรียกว่า "ล่มสลาย" ประการที่สองเมล็ดมีขนาดเล็กสามารถเชื่อมต่อได้อย่างง่ายดายเพื่อให้ได้ขนาดใหญ่ - นี้สังเคราะห์ปฏิกิริยา ในจักรวาลปฏิกิริยาดังกล่าวไม่ได้ผิดปกติ พอจะพูดได้ว่าปฏิกิริยาฟิวชั่น - แหล่งที่มาของพลังงานสำหรับดวงดาว แต่ปฏิกิริยาของการสลายตัวที่ใช้โดยมนุษย์ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ เป็นคนได้เรียนรู้ที่จะควบคุมกระบวนการที่ซับซ้อนเหล่านี้ แต่สิ่งที่เป็นปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์? วิธีการจัดการมันได้หรือไม่

สิ่งที่เกิดขึ้นในนิวเคลียสของอะตอม

ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ - กระบวนการทำงานในการชนของอนุภาคมูลฐานหรือนิวเคลียสกับนิวเคลียสอื่น ๆ เป็น "ห่วงโซ่" ทำไม? ชุดของปฏิกิริยานิวเคลียร์ลำดับครั้งนี้ครั้งเดียว อันเป็นผลมาจากกระบวนการนี้มีการเปลี่ยนแปลงของนิวคลีออควอนตัมรัฐและองค์ประกอบใน kernel ปรากฏอนุภาคใหม่ - ผลิตภัณฑ์ของการเกิดปฏิกิริยา ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ฟิสิกส์ของการที่จะช่วยให้คุณไปสำรวจกลไกของการทำงานร่วมกันของนิวเคลียสที่มีนิวเคลียสและอนุภาค - วิธีการหลักในการผลิตขององค์ประกอบใหม่และไอโซโทป เพื่อให้เข้าใจถึงปฏิกิริยาลูกโซ่อันดับแรกเราต้องจัดการกับซิงเกิ้ล

สิ่งที่จำเป็นสำหรับการเกิดปฏิกิริยา

เพื่อที่จะใช้กระบวนการดังกล่าวเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์มีความจำเป็นต้องนำมารวมกันอนุภาค (หลักและนิวคลีออสองแกน) ที่ระยะห่างจากรัศมีของการมีปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่ง (ประมาณหนึ่งแฟร์) หากระยะทางที่มีขนาดใหญ่ทำงานร่วมกันของอนุภาคที่มีประจุเป็นอย่างหมดจดประจุไฟฟ้า ในปฏิกิริยานิวเคลียร์ในการปฏิบัติตามกฎหมายทั้งหมด: การอนุรักษ์พลังงาน, ช่วงเวลาของโมเมนตัมค่ายน ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์จะเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ A, B, A, D สัญลักษณ์หมายถึงการเริ่มต้นที่หลักข - อนุภาคเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นด้วย - อนุภาคที่ปล่อยออกมาใหม่และ d หมายถึงหลักผล

พลังงานของการเกิดปฏิกิริยา

ปฏิกิริยานิวเคลียร์โซ่สามารถใช้สถานที่ที่มีทั้งการดูดซึมและการเปิดตัวของพลังงานซึ่งมีค่าเท่ากับความแตกต่างของมวลของอนุภาคหลังจากการเกิดปฏิกิริยาและก่อนที่มันจะ พลังงานที่ดูดซึมได้กำหนดพลังงานจลน์ขั้นต่ำของการปะทะกันเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เรียกว่าเกณฑ์ในการที่จะสามารถไหลได้อย่างอิสระ เกณฑ์นี้จะขึ้นอยู่กับอนุภาคที่มีส่วนร่วมในการมีปฏิสัมพันธ์และในลักษณะของพวกเขา ในระยะเริ่มแรกอนุภาคทั้งหมดอยู่ในสถานะควอนตัมที่กำหนดไว้

ปฏิกิริยา

แหล่งที่มาหลักของอนุภาคมีประจุที่ระดมยิงนิวเคลียสเป็น เครื่องเร่งอนุภาค, ซึ่งจะช่วยให้คานของโปรตอนไอออนหนักและนิวเคลียสแสง นิวตรอนช้าผลิตผ่านการใช้งานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ สำหรับการแก้ไขของอนุภาคเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเรียกเก็บเงินสามารถนำมาใช้ประเภทต่างๆของปฏิกิริยานิวเคลียร์ - ทั้งการสังเคราะห์และการสลายตัว น่าจะเป็นของพวกเขาขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของอนุภาคที่เกิดการชน จากนี้น่าจะมีความเกี่ยวข้องเช่นลักษณะที่ตัดขวางของปฏิกิริยา - มูลค่าของพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพซึ่งลักษณะหลักเป็นเป้าหมายสำหรับอนุภาคเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นและที่เป็นตัวชี้วัดความน่าจะเป็นของอนุภาคเข้าสู่นิวเคลียสและโต้ตอบ หากเกิดปฏิกิริยาเข้าร่วมอนุภาคที่มีค่าสปินไม่ใช่ศูนย์ส่วนโดยตรงขึ้นอยู่กับทิศทางของพวกเขา ตั้งแต่ด้านหลังของอนุภาคที่เข้ามาไม่ได้มุ่งเน้นอย่างสมบูรณ์แบบสุ่มและลักษณะเพิ่มเติมหรือระเบียบน้อย corpuscles ทั้งหมดที่มีขั้ว ลักษณะเชิงปริมาณของสปินที่มุ่งเน้นอธิบายเวกเตอร์โพลาไรซ์

กลไกการเกิดปฏิกิริยา

ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์คืออะไร? ดังกล่าวแล้วมันเป็นลำดับของปฏิกิริยาที่เรียบง่าย รายละเอียดของอนุภาคเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นและการมีปฏิสัมพันธ์กับหลักจะขึ้นอยู่กับมวลค่าใช้จ่ายพลังงานจลน์ ปฏิสัมพันธ์กำหนดโดยระดับของเสรีภาพของนิวเคลียสซึ่งมีความตื่นเต้นเมื่อมีการปะทะกัน ดึงดูดการควบคุมมากกว่ากลไกเหล่านี้ช่วยให้กระบวนการเช่นควบคุมปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์

ปฏิกิริยาโดยตรง

ถ้าอนุภาคที่นิยมนิวเคลียสเป้าหมายเพียงแค่สัมผัสมันระยะเวลาของการปะทะกันยังคงเป็นสิ่งจำเป็นที่จะเอาชนะระยะรัศมีนิวเคลียร์ ปฏิกิริยานิวเคลียร์นี้เรียกว่าโดยตรง ลักษณะทั่วไปสำหรับปฏิกิริยาประเภทนี้ทั้งหมดคือการเริ่มต้นของจำนวนเล็ก ๆ ขององศาอิสระ ในขั้นตอนนี้หลังจากที่อนุภาคชนกันครั้งแรกยังคงมีพลังงานพอที่จะเอาชนะแหล่งท่องเที่ยวนิวเคลียร์ ยกตัวอย่างเช่นการมีปฏิสัมพันธ์ดังกล่าวเป็นกระเจิงนิวตรอนยืดหยุ่นค่าใช้จ่ายการแลกเปลี่ยนและตรง ผลงานของกระบวนการดังกล่าวในลักษณะที่เรียกว่า "ข้ามส่วนทั้งหมด" อนาถค่อนข้าง อย่างไรก็ตามสายการกระจายสินค้าผ่านปฏิกิริยานิวเคลียร์เพื่อตรวจสอบความน่าจะเป็นของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของมุมทิศทางลำแสงที่ หมายเลขควอนตัม หัวกะทิรัฐที่มีประชากรและการกำหนดโครงสร้างของพวกเขา

การปล่อยก่อนสมดุล

ถ้าอนุภาคไม่ได้ออกจากสนามของความร่วมมือนิวเคลียร์หลังจากการปะทะกันครั้งแรกก็จะมีส่วนร่วมในน้ำตกของชนต่อเนื่อง นี้เป็นจริงว่าสิ่งที่เรียกว่าปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ เป็นผลให้สถานการณ์ดังกล่าวพลังงานจลน์ของอนุภาคกระจายในชิ้นส่วนของเมล็ด รัฐเดียวกันมากของนิวเคลียสจะค่อยๆกลายเป็นความซับซ้อนมากขึ้น ในระหว่างกระบวนการนี้ในบาง nucleon หรือคลัสเตอร์ทั้งหมด (กลุ่มนิวคลีออ) พลังงานที่สามารถมุ่งเน้นไปมันก็เพียงพอแล้วสำหรับการปล่อย nucleon จากนิวเคลียส ผ่อนคลายต่อไปจะส่งผลให้เกิดความสมดุลทางสถิติและการก่อตัวของนิวเคลียสสารประกอบ

ปฏิกิริยาลูกโซ่

ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์คืออะไร? ลำดับของส่วนประกอบของมันนี้ คือหลายต่อเนื่องปฏิกิริยานิวเคลียร์เดียวที่เกิดจากอนุภาคที่มีประจุปรากฏเป็นผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาในขั้นตอนก่อนหน้า สิ่งที่เรียกว่าปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์? ยกตัวอย่างเช่นการแบ่งเซลล์นิวเคลียสหนักเมื่อมีเหตุการณ์ฟิชชันหลายริเริ่มที่ได้จากการสลายตัวก่อนหน้านิวตรอน

คุณสมบัติของปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์

ในทุกปฏิกิริยาเคมีได้รับห่วงโซ่การกระจายกว้าง อนุภาคที่มีการเชื่อมต่อที่ไม่ได้ใช้ตอบสนองบทบาทของอนุมูลอิสระหรืออะตอม ในขั้นตอนนี้เป็นปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์กลไกของมันแน่นอนให้นิวตรอนที่มีอุปสรรคประจุไฟฟ้าและตื่นเต้นนิวเคลียสเมื่อดูดซึม ถ้าสื่อปรากฏอนุภาคที่จำเป็นจะทำให้ห่วงโซ่ของการเปลี่ยนแปลงที่ตามมาซึ่งจะยังคงเฉียบขาดห่วงโซ่เนื่องจากการสูญเสียของอนุภาคผู้ให้บริการ

ผู้ให้บริการที่หายไปทำไม

มีเพียงสองเหตุผลสำหรับการสูญเสียของผู้ให้บริการเป็นอนุภาคปฏิกิริยาลูกโซ่ต่อเนื่อง ที่แรกก็คือการดูดซึมของอนุภาคโดยไม่มีขั้นตอนการปล่อยก๊าซเรือนกระจกรอง ที่สอง - ออกจากอนุภาคอยู่ในขอบเขตของสารที่สนับสนุนกระบวนการห่วงโซ่

ทั้งสองประเภทของกระบวนการ

หากเครื่องเกิดผู้ให้บริการอนุภาค แต่เพียงผู้เดียวในแต่ละปฏิกิริยาลูกโซ่ระยะเวลาแล้วกระบวนการนี้สามารถเรียก unbranched มันไม่สามารถนำไปสู่การเปิดตัวของพลังงานในขนาดใหญ่ หากมีผู้ให้บริการหลายอนุภาคจะเรียกว่าปฏิกิริยาแยก ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ที่มีการแตกแขนงคืออะไร? หนึ่งที่ได้รับในการกระทำก่อนหน้านี้ของอนุภาครองอย่างต่อเนื่องก่อนที่จะเริ่มโซ่ แต่คนอื่น ๆ จะสร้างปฏิกิริยาใหม่ที่ยังจะสาขาออก กับกระบวนการนี้จะแข่งขันกระบวนการนำไปสู่ความแตกแยก สถานการณ์ที่เกิดจะก่อให้เกิดปรากฏการณ์ที่สำคัญและขอบที่เฉพาะเจาะจง ตัวอย่างเช่นถ้าความต่อเนื่องมากกว่าโซ่ใหม่หมดจดปฏิกิริยาสนับสนุนตนเองเป็นไปไม่ได้ แม้ว่าเธอตื่นเต้นเทียมแนะนำเข้าไปในจำนวนสื่อที่ต้องการของอนุภาคกระบวนการที่จะยังคงจางหายไปเมื่อเวลาผ่านไป (ปกติได้อย่างรวดเร็วมาก) ถ้าจำนวนโซ่ใหม่จะเกินจำนวนของการแบ่งให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่จะเริ่มแผ่กระจายไปทั่ววัสดุ

รัฐสำคัญ

ภูมิภาคที่สำคัญจะถูกแยกออกสภาพรัฐปฏิกิริยาลูกโซ่ตนเองอย่างยั่งยืนขั้นสูงเรื่องและภูมิภาคที่ปฏิกิริยานี้เป็นไปไม่ได้ที่ทุกคน พารามิเตอร์นี้จะโดดเด่นด้วยความเท่าเทียมกันระหว่างจำนวนของวงจรใหม่และจำนวนของการแบ่งเป็นไปได้ กับการปรากฏตัวของการให้บริการของรัฐที่สำคัญอนุภาคฟรีเป็นรายการหลักในรายการเป็น "เงื่อนไขของปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์." ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของภาวะนี้จะถูกกำหนดโดยจำนวนของปัจจัยที่เป็นไปได้ แบ่งนิวเคลียสธาตุหนักตื่นเต้นเพียงหนึ่งนิวตรอน อันเป็นผลมาจากกระบวนการนี้เป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ของนิวเคลียร์มีนิวตรอนมากขึ้น ดังนั้นขั้นตอนนี้อาจก่อให้เกิดปฏิกิริยากิ่งที่ผู้ให้บริการและนิวตรอนจะทำหน้าที่ ในกรณีที่อัตรานิวตรอนจับโดยไม่ต้องส่วนหรือขาออก (อัตราการสูญเสีย) จะได้รับการชดเชยอนุภาคผู้ให้บริการทำสำเนาความเร็วปฏิกิริยาลูกโซ่จะดำเนินการในโหมดนิ่ง สมการนี้จะอธิบายถึงปัจจัยคูณ ในกรณีที่จะมีค่าเท่ากับความสามัคคีดังกล่าวข้างต้น ใน พลังงานนิวเคลียร์ เนื่องจากการแนะนำ ของข้อเสนอแนะเชิงลบ ระหว่างอัตราของการปล่อยพลังงานและปัจจัยการคูณสามารถรับรู้การควบคุมของปฏิกิริยานิวเคลียร์ ถ้าอัตราส่วนนี้มีค่ามากกว่าหนึ่งแล้วปฏิกิริยาจะมีการพัฒนาขึ้นชี้แจง ปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ไม่สามารถควบคุมการใช้อาวุธนิวเคลียร์

ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ในภาคพลังงาน

ปฏิกิริยาของเครื่องปฏิกรณ์จะถูกกำหนดโดยจำนวนมากของกระบวนการที่เกิดขึ้นในเขตที่ใช้งาน อิทธิพลทั้งหมดเหล่านี้จะถูกกำหนดโดยค่าสัมประสิทธิ์ที่เรียกว่าการเกิดปฏิกิริยา อิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของแท่งกราไฟท์สารหล่อเย็นหรือยูเรเนียมการเกิดปฏิกิริยาของเครื่องปฏิกรณ์และความเข้มของกระบวนการซึมเช่นการเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์โดดเด่นด้วยค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ (สำหรับน้ำหล่อเย็นยูเรเนียมในไฟท์) นอกจากนี้ยังมีการพึ่งพาอาศัยกันของลักษณะของการใช้พลังงานเป็นไปตามตัวชี้วัดของบรรยากาศของพารามิเตอร์อบไอน้ำ เพื่อรักษาปฏิกิริยานิวเคลียร์ในเครื่องปฏิกรณ์ที่จำเป็นในการแปลงองค์ประกอบหนึ่งไปยังอีก สำหรับเรื่องนี้มันเป็นเรื่องจำเป็นที่จะต้องคำนึงถึงสภาพการไหลของปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ - การปรากฏตัวของสารที่สามารถแบ่งและจัดสรรตัวเองจากการสลายตัวของจำนวนของอนุภาคมูลฐานที่ซึ่งเป็นผลให้จะทำให้ส่วนที่เหลือของแกนแผนก เป็นเช่นสารที่มักจะใช้ยูเรเนียม 238 ยูเรเนียม -235 พลูโตเนียม -239 ระหว่างทางเดินของห่วงโซ่นิวเคลียร์ไอโซโทปปฏิกิริยาขององค์ประกอบเหล่านี้จะสลายตัวและรูปแบบสองคนหรือมากกว่าสารเคมีอื่น ๆ ในขั้นตอนนี้มันถูกปล่อยออกมาที่เรียกว่า "แกมมา" -rays การปล่อยพลังงานที่เข้มข้นจะเกิดขึ้นสองหรือสามนิวตรอนการกระทำที่มีความสามารถเพื่อดำเนินการต่อการเกิดปฏิกิริยา ความแตกต่างระหว่างนิวตรอนช้าและเร็วเพราะในการสั่งซื้อเพื่อนิวเคลียสอะตอมคลายอนุภาคเหล่านี้ควรจะบินด้วยความเร็วที่บาง