Разлика между подкритичната критична и свръхкритичната маса

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 08:37

Ключова разлика - Подкритична срещу критична срещу свръхкритична маса

Подкритичната, критичната и свръхкритичната маса се отнасят до количеството маса на делящия се материал, използвано при ядрени верижни реакции. Ключовата разлика между подкритичната, критичната и свръхкритичната маса е, че подкритичната маса е масата на делящия се материал, която не е достатъчна за поддържане на ядрена верижна реакция, докато критичната маса е масата на делящия се материал, необходима за поддържане на ядрена верижна реакция, и свръхкритична маса на делящ се материал е масата, която е повече от достатъчна за поддържане на ядрена верижна реакция.

Ядрената верижна реакция е поредица от реакции на делене. Реакцията на ядрено делене е процес на освобождаване на неутрон от нестабилно атомно ядро. Когато този освободен неутрон взаимодейства с друг нестабилен изотоп, новият изотоп също се подлага на ядрено делене, освобождавайки друг неутрон. По същия начин протича верига от реакции.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Общ преглед и ключова разлика

2. Какво е подкритична маса

3. Какво е критична маса

4. Какво е свръхкритична маса

5. Равно до сравнение - подкритична срещу критична срещу свръхкритична маса в таблична форма

6. Резюме

Какво е подкритична маса?

Подкритична маса е масата на делящ се материал, която не е достатъчна за поддържане на ядрена верижна реакция. За да се инициира верижна реакция на делене, трябва да има минимално необходимо количество от масата на делящия се изотоп (известно като критична маса). Подкритичната маса винаги е по-малко от тази на критичната маса; следователно подкритичната маса на делящия се материал не може да поддържа верижна реакция на делене.

Броят на неутроните, присъстващи в подкритична маса на делящ се материал, ще се понижи експоненциално с времето, тъй като няма достатъчно изотопи, които могат да отделят повече неутрони чрез взаимодействие със съществуващите неутрони.

Какво е критична маса?

Критичната маса е най-малкото количество маса на делящ се материал, което е необходимо за поддържане на ядрена верижна реакция. Количеството критична маса зависи от ядрените свойства на делящия се материал, плътността, формата и обогатяването на делящия се материал.

Фигура 1: Масата на изотопите определя броя на цепенията.

Чистотата на изотопа също е важна при определянето на количеството на критичната маса. Например, ако чистотата е висока, критичната маса е ниска. Външните фактори, които влияят върху стойността на критичната маса, са температурата и околната среда на делящия се материал.

Какво е свръхкритична маса?

Свръхкритичната маса на делящия се материал е масата, която е повече от достатъчна за поддържане на ядрена верижна реакция. Когато има свръхкритична маса в система с верижни реакции на делене, скоростта на делене ще се увеличава с времето. Това е така, защото вероятността неутронът да взаимодейства с изотопа е много голяма, тъй като в тази система има много изотопи. След известно време обаче системата получава равновесно състояние, при което количеството маса е намалено до критичната маса.

Каква е разликата между подкритичната критична и свръхкритичната маса?

Различна статия Средна преди таблица

Подкритична срещу критична срещу свръхкритична маса
Подкритична маса	Подкритична маса е масата на делящ се материал, която не е достатъчна за поддържане на ядрена верижна реакция.
Критична маса	Критичната маса е най-малкото количество маса на делящ се материал, което е необходимо за поддържане на ядрена верижна реакция.
Свръхкритична маса	Свръхкритичната маса на делящия се материал е масата, която е повече от достатъчна за поддържане на ядрена верижна реакция.
Количество маса
Подкритична маса	Подкритичната маса е по-малко количество от критичната маса.
Критична маса	Критичната маса е най-малкото количество маса, необходимо за иницииране на верижна реакция на делене.
Свръхкритична маса	Свръхкритичната маса е по-голямо количество от критичната маса.
Скорост на реакция
Подкритична маса	Скоростта на реакцията намалява с времето в присъствието на подкритична маса.
Критична маса	Скоростта на реакцията намалява с времето при наличие на критична маса.
Свръхкритична маса	Скоростта на реакцията намалява с времето в присъствието на свръхкритична маса.

Резюме - Подкритична критична срещу свръхкритична маса

Реакцията на ядрено делене може да инициира няколко последващи деления, което води до създаване на верижни реакции на делене. Въз основа на количеството маса, необходимо за прогресията и за поддържане на верижна реакция, има три вида маси, посочени като подкритична маса, критична маса и свръхкритична маса. Ключовата разлика между подкритичната критична и свръхкритичната маса е, че подкритичната маса е масата на делящия се материал, която не е достатъчна за поддържане на ядрена верижна реакция, докато критичната маса е масата на делящия се материал, необходима за продължителна ядрена верижна реакция и свръхкритична маса на делящ се материал е масата, която е повече от достатъчна за поддържане на ядрена верижна реакция.