Разлика между контролирана и неконтролирана верижна реакция

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

Основна разлика - Контролирана срещу неконтролирана верижна реакция

Ключовата разлика между контролирани и неконтролирани верижни реакции е, че контролираните верижни реакции не водят до никакви експлозивни ефекти, докато неконтролираните верижни реакции водят до експлозивно освобождаване на енергия.

Термините контролирани верижни реакции и неконтролирани верижни реакции се обсъждат в ядрената химия. Ядрена верижна реакция възниква, когато една ядрена реакция причинява прогресиране на някои други ядрени реакции впоследствие. Тези верижни реакции отделят много голямо количество енергия.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Общ преглед и ключова разлика

2. Какво представлява контролирана верижна реакция

3. Какво представлява неконтролирана верижна реакция

4. Успоредно сравнение - контролирана срещу неконтролирана верижна реакция в таблична форма

5. Обобщение

Какво е контролирана верижна реакция?

Контролирана верижна реакция е верига от ядрени реакции, които протичат впоследствие при контролирани условия. Нека разберем тази концепция, като използваме като пример реакциите на ядрено делене. Верижна реакция на делене се осъществява, когато неутрон и делящ се изотоп взаимодействат помежду си. Това взаимодействие причинява освобождаването на някои неутрони от ядрото, което се дели. Тези освободени неутрони могат да взаимодействат с други делящи се изотопи и да предизвикат иницииране на последващи реакции на делене. Когато тези реакции се контролират и регулират правилно, това се нарича контролирана верижна реакция. Регулираните реакции на делене могат да се провеждат в присъствието на модератори.

Ядрените централи използват контролирани верижни реакции. Там верижните реакции се контролират чрез контролиране на скоростта на ядрените реакции. Контролираните верижни реакции могат лесно да бъдат превърнати в неконтролирана форма. Реакциите могат да бъдат контролирани чрез регулиране на количеството на използвания изходен материал (делящият се изотоп). Например, ако използваното количество уран е високо, тогава скоростта на реакцията също ще бъде висока, защото тогава вероятността неутронът да взаимодейства с делящ се изотоп е висока. Тогава реакцията става неконтролируема. И също така, чрез регулиране на времето на реакцията, ядрена верижна реакция може да се превърне в контролирана реакция. Когато времето на реакцията се намали, вероятността неутрон да взаимодейства с делящ се изотоп е ниска. Тогава реакцията може лесно да бъде контролирана.

Какво представлява неконтролирана верижна реакция?

Неконтролираната верижна реакция е верига от ядрени реакции, които протичат впоследствие, но не при контролирани условия. Следователно неконтролираната верижна реакция може да стане силно експлозивна. Това е така, защото тези реакции могат да отделят много голямо количество енергия наведнъж.

Фигура 01: Неконтролирана верижна реакция

Например, радиоактивният изотоп Уран-235 може да претърпи ядрено делене, освобождавайки бавно неутрон. Един изотоп отделя три неутрона наведнъж. Тези три неутрона могат да реагират с три други изотопи на Уран-235, освобождавайки 9 неутрона (3 неутрона на всеки изотоп). По същия начин верижната реакция ще прогресира и ще освободи много голямо количество енергия. Тези неконтролирани ядрени верижни реакции се използват в ядрени бомби.

Каква е разликата между контролирана и неконтролирана верижна реакция?

Различна статия Средна преди таблица

Контролирана срещу неконтролирана верижна реакция
Контролирана верижна реакция е верига от ядрени реакции, които протичат впоследствие при контролирани условия.	Неконтролираната верижна реакция е верига от ядрени реакции, които протичат впоследствие, но не при контролирани условия.
Компоненти
Контролирана верижна реакция се извършва в присъствието на модератори.	Неконтролирана верижна реакция се провежда в отсъствието на модератори.
Мерки за контрол
Ядрената верижна реакция се превръща в контролирана верижна реакция чрез регулиране на количеството делящи се изотопи, намаляване на времето за реакция и използване на модератори.	Неконтролираната верижна реакция няма мерки за контрол.
Приложения
Контролирани верижни реакции се използват в атомните електроцентрали за генериране на електричество.	В ядрените бомби се използват неконтролирани верижни реакции.

Резюме - Контролирана срещу неконтролирана верижна реакция

Ядрено-верижни реакции могат да бъдат намерени главно по отношение на реакциите на ядрено делене. ядреното делене е разпадане на нестабилно атомно ядро. Разликата между контролирани и неконтролирани верижни реакции е, че контролираните верижни реакции не водят до никакви експлозивни ефекти, докато неконтролираните верижни реакции водят до експлозивно освобождаване на енергия.