Негізгі айырмашылық: Критикалық және Критикалық және Суперкритикалық Масса
Субкритикалық, критикалық және суперкритикалық масса ядролық тізбекті реакцияларда қолданылатын бөлінетін материалдың массасының мөлшерін білдіреді. Субкритикалық, критикалық және суперкритикалық массаның негізгі айырмашылығы мынада: субкритикалық масса - бұл ядролық тізбекті реакцияны қолдау үшін жеткіліксіз бөлінетін материалдың массасы, ал сыни масса - ядролық тізбекті реакцияны қолдау үшін қажет бөлінетін материалдың массасы және Бөлінетін материалдың суперкритикалық массасы - ядролық тізбекті реакцияны ұстап тұру үшін жеткілікті массасы.
Ядролық тізбекті реакция дегеніміз бөліну реакцияларының тізбегі. Ядролық бөліну реакциясы – тұрақсыз атом ядросынан нейтронның бөліну процесі. Бұл босатылған нейтрон басқа тұрақсыз изотоппен әрекеттескенде, жаңа изотоп та ядролық ыдырауға ұшырап, басқа нейтронды босатады. Сол сияқты реакциялар тізбегі орын алады.
Субкритикалық масса дегеніміз не?
Субкритикалық масса – ядролық тізбекті реакцияны қамтамасыз ету үшін жеткіліксіз бөлінетін материалдың массасы. Бөліну тізбегі реакциясын бастау үшін бөлінетін изотоптың массасының ең аз қажетті мөлшері болуы керек (критикалық масса ретінде белгілі). Субкритикалық масса әрқашан сыни массадан аз болады; сондықтан бөлінетін материалдың критикалық асты массасы бөліну тізбегі реакциясын сақтай алмайды.
Бөлінетін материалдың субкритикалық массасындағы нейтрондар саны уақыт өте келе экспоненциалды түрде азаяды, себебі бар нейтрондармен әрекеттесу арқылы көбірек нейтрондарды шығаруға қабілетті изотоптар жеткіліксіз.
Критикалық масса дегеніміз не?
Критикалық масса – ядролық тізбекті реакцияны ұстап тұру үшін қажет бөлінетін материал массасының ең аз мөлшері. Критикалық масса мөлшері бөлінетін материалдың ядролық қасиеттеріне, тығыздығына, пішініне және бөлінетін материалдың байытылуына байланысты.
1-сурет: изотоптардың массасы бөліну санын анықтайды.
Критикалық масса мөлшерін анықтауда изотоптың тазалығы да маңызды. Мысалы, тазалық жоғары болса, критикалық масса төмен. Критикалық массаның мәніне әсер ететін сыртқы факторлар температура мен бөлінетін материалдың қоршаған ортасы болып табылады.
Суперкритикалық масса дегеніміз не?
Бөлінетін материалдың суперкритикалық массасы ядролық тізбекті реакцияны ұстап тұру үшін жеткілікті масса. Бөліну тізбегі реакциялары бар жүйеде суперкритикалық масса болған кезде бөліну жылдамдығы уақыт өткен сайын артады. Бұл нейтронның изотоппен әрекеттесу ықтималдығы өте жоғары болғандықтан, бұл жүйеде көптеген изотоптар бар. Дегенмен, біраз уақыттан кейін жүйе тепе-теңдік күйін алады, онда масса мөлшері критикалық массаға дейін төмендейді.
Критикалық асты және суперкритикалық массаның айырмашылығы неде?
Субкритикалық және Критикалық және суперкритикалық масса |
|
| Субкритикалық масса | Субкритикалық масса – ядролық тізбекті реакцияны қамтамасыз ету үшін жеткіліксіз бөлінетін материалдың массасы. |
| Критикалық масса | Критикалық масса – ядролық тізбекті реакцияны ұстап тұру үшін қажет бөлінетін материал массасының ең аз мөлшері. |
| Суперкритикалық масса | Бөлінетін материалдың суперкритикалық массасы ядролық тізбекті реакцияны қамтамасыз етуге жеткілікті массасы. |
| Масса мөлшері | |
| Субкритикалық масса | Субкритикалық масса – критикалық массадан азырақ. |
| Критикалық масса | Критикалық масса – бөліну тізбегі реакциясын бастау үшін қажетті массаның ең аз мөлшері. |
| Суперкритикалық масса | Суперкритикалық масса – критикалық массадан жоғары. |
| Реакция жылдамдығы | |
| Субкритикалық масса | Реакция жылдамдығы субкритикалық масса болған кезде уақыт бойынша төмендейді. |
| Критикалық масса | Критикалық масса болған кезде реакция жылдамдығы уақыт өткен сайын төмендейді. |
| Суперкритикалық масса | Реакция жылдамдығы суперкритикалық масса болған кезде уақыт өткен сайын төмендейді. |
Қорытынды – критикалық асты және суперкритикалық масса
Ядролық бөліну реакциясы бөліну тізбегі реакцияларының пайда болуына әкелетін бірнеше кейінгі бөлінулерді бастауы мүмкін. Прогрессияға және тізбекті реакцияны ұстап тұруға қажетті масса мөлшеріне байланысты субкритикалық масса, критикалық масса және суперкритикалық масса деп аталатын массалардың үш түрі бар. Субкритикалық критикалық және суперкритикалық массаның негізгі айырмашылығы мынада: субкритикалық масса - бұл ядролық тізбекті реакцияны қолдау үшін жеткіліксіз бөлінетін материалдың массасы, ал сыни масса - тұрақты ядролық тізбек реакциясы мен суперкритикалық масса үшін қажет бөлінетін материалдың массасы. Бөлінетін материал дегеніміз ядролық тізбекті реакцияны қамтамасыз ету үшін жеткілікті масса.
