Diferența dintre masa subcritică critică și supercritică

Diferența cheie - subcriticală vs critică față de masa supercritică
 

Masa subcritică, critică și supercritică se referă la cantitatea de masă a unui material fisionabil utilizat în reacțiile în lanț nuclear. Diferența cheie între masa subcritică, critică și supercritică este aceea masa subcritică este masa unui material fisionabil care nu este suficient pentru a susține o reacție în lanț nucleară, în timp ce masa critică este masa unui material fisionabil necesar pentru a susține o reacție în lanț nucleară, iar masa supercritică a unui material fisionabil este masa care este mai mare decât suficient pentru a susține o reacție în lanț nucleară.

O reacție în lanț nucleară este o serie de reacții de fisiune. O reacție de fisiune nucleară este procesul de eliberare a unui neutron de la un nucleu atomic instabil. Atunci când neutronul eliberat interacționează cu un alt izotop instabil, noul izotop se supune și fisiunii nucleare, eliberând un alt neutron. În mod similar, are loc un lanț de reacții.

CUPRINS

1. Prezentare generală și diferență cheie
2. Ce este masa subcritică
3. Ce este masa critică?
4. Ce este masa supercritică
5. Comparație comparativă comparativă - Subcritical vs Critical vs Supercritical Mass în formă tabulară
6. rezumat

Ce este masa subcritică?

Masa subcritică este masa unui material fisionabil care nu este suficient pentru a susține o reacție în lanț nucleară. Pentru a iniția o reacție în lanț de fisiune, ar trebui să existe o cantitate minimă necesară de masă a izotopului fisionabil (cunoscut ca masa critică). Masa subcritică este întotdeauna o cantitate mai mică decât cea a masei critice; prin urmare, masa subcritică a unui material fisionabil nu poate susține o reacție în lanț de fisiune.

Numărul de neutroni prezenți într-o masă subcritică de material fisionabil va scădea exponențial în timp, deoarece nu există izotopi suficienți care să poată elibera mai multe neutroni prin interacțiunea cu neutronii existenți.

Ce este masa critică??

Masa critică este cea mai mică cantitate de masă dintr-un material fisionabil care este necesară pentru a susține o reacție în lanț nucleară. Cantitatea de masă critică depinde de proprietățile nucleare ale materialului fisionabil, densitatea, forma și îmbogățirea materialului fisionabil.

Figura 1: Masa izotopilor determină numărul de fisuri.

Puritatea izotopului este, de asemenea, importantă în determinarea cantității de masă critică. De exemplu, dacă puritatea este ridicată, masa critică este scăzută. Factorii externi care afectează valoarea masei critice sunt temperatura și înconjurul materialului fisionabil.

Ce este masa supercritică?

Masa supercritică a unui material fisionabil este masa care este mai mult decât suficientă pentru a susține o reacție în lanț nucleară. Atunci când există o masă supercritică într-un sistem care are reacții în lanț de fisiune, rata de fisiune va crește cu timpul. Acest lucru se datorează faptului că probabilitatea ca un neutron să interacționeze cu izotopul este foarte mare, deoarece în acest sistem există multe izotopi. Totuși, după un timp, sistemul obține o stare de echilibru la care cantitatea de masă a fost redusă la masa critică.

Care este diferența dintre masa critică subcritică și supercritică?

Masa subcritică vs. critică vs. supercritică
Masa subcritică	Masa subcritică este masa unui material fisionabil care nu este suficient pentru a susține o reacție în lanț nucleară.
Masa critica	Masa critică este cea mai mică cantitate de masă dintr-un material fisionabil care este necesară pentru a susține o reacție în lanț nucleară.
Masă supercritică	Masa supercritică a unui material fisionabil este masa care este mai mult decât suficientă pentru a susține o reacție în lanț nucleară.
Cantitatea de masă
Masa subcritică	Masa subcritică este o cantitate mai mică decât masa critică.
Masa critica	Masa critică este cea mai mică cantitate de masă necesară pentru inițierea unei reacții în lanț de fisiune.
Masă supercritică	Masa supercritică este o cantitate mai mare decât masa critică.
Rata de reacție
Masa subcritică	Rata de reacție scade cu timpul în prezența masei subcritice.
Masa critica	Rata de reacție scade cu timpul în prezența masei critice.
Masă supercritică	Rata de reacție scade cu timpul în prezența masei supercritice.

Rezumat - Masă critică subcritică vs. supercritică

O reacție de fisiune nucleară poate iniția mai multe fisiuni ulterioare care conduc la crearea unor reacții în lanț de fisiune. Pe baza cantității de masă necesară pentru progresie și pentru a susține o reacție în lanț, există trei tipuri de mase denumite masa subcritică, masa critică și masa supercritică. Diferența esențială între masa subcritică critică și supercritică este aceea că masa subcritică este masa unui material fisionabil care nu este suficient pentru a susține o reacție în lanț nucleară, în timp ce masa critică este masa unui material fisionabil necesar unei reacții în lanț nucleu susținută și a unei mase supercritice a unui material fisionabil este masa care este mai mult decât suficientă pentru a susține o reacție în lanț nucleară.

Referinţă:

1. "Mass Critic" Wikipedia, Fundația Wikimedia, 31 martie 2018, Disponibil aici.
2. "Ce este masa critică?" Innovateus.net, Disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. "Masă critică" (Domeniul Public) prin Commons Wikimedia