Негізгі айырмашылық – басқарылатын және бақыланбайтын тізбекті реакция
Бақыланатын және бақыланбайтын тізбекті реакциялардың негізгі айырмашылығы - бақыланатын тізбекті реакциялар ешқандай жарылғыш әсерге әкелмейді, ал бақыланбайтын тізбекті реакциялар жарылғыш энергияның бөлінуіне әкеледі.
Бақыланатын тізбекті реакциялар және бақыланбайтын тізбекті реакциялар терминдері ядролық химияда талқыланады. Ядролық тізбекті реакция бір ядролық реакция кейіннен кейбір басқа ядролық реакциялардың дамуын тудырған кезде пайда болады. Бұл тізбекті реакциялар энергияның өте жоғары мөлшерін бөледі.
Бақыланатын тізбекті реакция дегеніміз не?
Бақыланатын тізбекті реакция – бақыланатын жағдайларда кейіннен болатын ядролық реакциялар тізбегі. Мысал ретінде ядролық бөліну реакцияларын пайдаланып, бұл ұғымды түсінейік. Бөлінетін тізбек реакциясы нейтрон мен бөлінетін изотоп бір-бірімен әрекеттескенде жүреді. Бұл әрекеттесу бөлінетін ядродан кейбір нейтрондардың бөлінуін тудырады. Бөлінетін бұл нейтрондар басқа бөлінетін изотоптармен әрекеттесіп, кейінгі бөліну реакцияларының басталуына себеп болуы мүмкін. Бұл реакциялар дұрыс басқарылып, реттелсе, ол басқарылатын тізбекті реакция деп аталады. Бақыланатын бөліну реакцияларын модераторлардың қатысуымен жүргізуге болады.
Атом электр станциялары басқарылатын тізбекті реакцияларды пайдаланады. Онда тізбекті реакциялар ядролық реакциялардың жылдамдығын бақылау арқылы бақыланады. Бақыланатын тізбекті реакцияларды бақыланбайтын түрге оңай өзгертуге болады. Реакцияларды қолданылатын бастапқы материалдың (бөлінетін изотоп) мөлшерін реттеу арқылы басқаруға болады. Мысалы, пайдаланылған уран мөлшері жоғары болса, реакция жылдамдығы да жоғары болады, өйткені нейтронның бөлінетін изотоппен әрекеттесу ықтималдығы жоғары. Содан кейін реакция бақыланбайтын болады. Сондай-ақ, реакция уақытын реттеу арқылы ядролық тізбекті реакция басқарылатын реакцияға айналуы мүмкін. Реакция уақыты қысқарған кезде нейтронның бөлінетін изотоппен әрекеттесу ықтималдығы аз болады. Сонда реакцияны оңай басқаруға болады.
Бақыланбайтын тізбекті реакция дегеніміз не?
Бақыланбайтын тізбекті реакция – бақыланатын жағдайларда емес, кейіннен болатын ядролық реакциялар тізбегі. Сондықтан бақыланбайтын тізбекті реакция өте жарылғыш болуы мүмкін. Себебі бұл реакциялар бір уақытта өте жоғары мөлшердегі энергия бөле алады.
01-сурет: Бақыланбайтын тізбекті реакция
Мысалы, Уран-235 радиоактивті изотопы нейтронды баяу бөліп шығару арқылы ядролық ыдырауға ұшырауы мүмкін. Бір изотоп бір уақытта үш нейтрон шығарады. Бұл үш нейтрон 9 нейтронды (әр изотопқа 3 нейтрон) бөле отырып, тағы үш уран-235 изотоптарымен әрекеттесе алады. Сол сияқты, тізбекті реакция ілгерілеп, энергияның өте жоғары мөлшерін бөледі. Бұл бақыланбайтын ядролық тізбекті реакциялар ядролық бомбаларда қолданылады.
Бақыланатын және бақыланбайтын тізбекті реакцияның айырмашылығы неде?
Бақыланатын және бақыланбайтын тізбекті реакция |
|
| Бақыланатын тізбекті реакция – бақыланатын жағдайларда кейіннен орын алатын ядролық реакциялар тізбегі. | Бақыланбайтын тізбекті реакция – бақыланатын жағдайларда емес, кейіннен болатын ядролық реакциялар тізбегі. |
| Құрамдас бөліктер | |
| Бақыланатын тізбекті реакция модераторлардың қатысуымен жүзеге асырылады. | Бақыланбайтын тізбекті реакция модераторлар болмаған кезде жүзеге асырылады. |
| Бақылау шаралары | |
| Ядролық тізбекті реакция бар бөлінетін изотоптардың мөлшерін реттеу, реакция уақытын қысқарту және модераторларды қолдану арқылы басқарылатын тізбекті реакцияға айналады. | Бақыланбайтын тізбекті реакцияның бақылау шаралары жоқ. |
| Қолданбалар | |
| Бақыланатын тізбекті реакциялар атом электр станцияларында электр энергиясын өндіру үшін қолданылады. | Бақыланбайтын тізбекті реакциялар ядролық бомбаларда қолданылады. |
Қорытынды – Басқарылатын және бақыланбайтын тізбекті реакция
Ядролық тізбекті реакцияларды негізінен ядролық бөліну реакцияларына қатысты табуға болады. ядролық бөліну – тұрақсыз атом ядросының ыдырауы. Бақыланатын және бақыланбайтын тізбекті реакциялардың айырмашылығы - бақыланатын тізбекті реакциялар ешқандай жарылғыш әсерге әкелмейді, ал бақыланбайтын тізбекті реакциялар жарылғыш энергияның бөлінуіне әкеледі.
