Ключевое различие - контролируемая против неконтролируемой цепной реакции
Ключевое различие между контролируемыми и неконтролируемыми цепными реакциями заключается в том, что контролируемые цепные реакции не приводят к каким-либо взрывным эффектам, тогда как неконтролируемые цепные реакции приводят к взрывному высвобождению энергии.
Термины контролируемые цепные реакции и неконтролируемые цепные реакции обсуждаются в разделе ядерной химии. Ядерная цепная реакция происходит, когда одна ядерная реакция вызывает впоследствии развитие некоторых других ядерных реакций. Эти цепные реакции высвобождают очень большое количество энергии.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Обзор и основные различия
2. Что такое контролируемая цепная реакция
3. Что такое неконтролируемая цепная реакция
4. Сравнение бок о бок - контролируемая и неконтролируемая цепная реакция в табличной форме
5. Резюме
Что такое контролируемая цепная реакция?
Контролируемая цепная реакция - это цепь ядерных реакций, которые происходят впоследствии в контролируемых условиях. Давайте разберемся с этой концепцией на примере ядерных реакций деления. Цепная реакция деления происходит, когда нейтрон и делящийся изотоп взаимодействуют друг с другом. Это взаимодействие вызывает высвобождение некоторых нейтронов из делящегося ядра. Эти выпущенные нейтроны могут взаимодействовать с другими делящимися изотопами и вызывать последующие реакции деления. Когда эти реакции контролируются и регулируются должным образом, это называется управляемой цепной реакцией. Управляемые реакции деления можно проводить в присутствии замедлителей.
Атомные электростанции используют контролируемые цепные реакции. Там цепные реакции контролируются скоростью ядерных реакций. Контролируемые цепные реакции легко можно превратить в неконтролируемую форму. Реакциями можно управлять, регулируя количество используемого исходного материала (делящегося изотопа). Например, если количество используемого урана велико, то скорость реакции также будет высокой, потому что тогда вероятность взаимодействия нейтрона с делящимся изотопом высока. Тогда реакция становится неконтролируемой. Кроме того, регулируя время реакции, цепная ядерная реакция может быть превращена в управляемую реакцию. Когда время реакции сокращается, вероятность взаимодействия нейтрона с делящимся изотопом мала. Тогда реакцию можно легко контролировать.
Что такое неконтролируемая цепная реакция?
Неконтролируемая цепная реакция - это цепь ядерных реакций, которые происходят впоследствии, но не в контролируемых условиях. Поэтому неконтролируемая цепная реакция может стать очень взрывоопасной. Это потому, что эти реакции могут высвобождать очень большое количество энергии за раз.
Рисунок 01: Неконтролируемая цепная реакция
Например, радиоактивный изотоп уран-235 может подвергаться ядерному делению, медленно выделяя нейтрон. Один изотоп выделяет по три нейтрона одновременно. Эти три нейтрона могут реагировать с тремя другими изотопами урана-235, выделяя 9 нейтронов (по 3 нейтрона на каждый изотоп). Точно так же цепная реакция будет развиваться и высвободить очень большое количество энергии. Эти неконтролируемые цепные ядерные реакции используются в ядерных бомбах.
В чем разница между контролируемой и неконтролируемой цепной реакцией?
Различать статью в середине перед таблицей
Контролируемая против неконтролируемой цепной реакции |
|
| Контролируемая цепная реакция - это цепь ядерных реакций, которые происходят впоследствии в контролируемых условиях. | Неконтролируемая цепная реакция - это цепь ядерных реакций, которые происходят впоследствии, но не в контролируемых условиях. |
| Компоненты | |
| Контролируемая цепная реакция проводится в присутствии замедлителей. | Неконтролируемая цепная реакция протекает без замедлителей. |
| Меры контроля | |
| Ядерная цепная реакция превращается в управляемую цепную реакцию посредством регулирования количества присутствующих делящихся изотопов, уменьшения времени реакции и использования замедлителей. | Неконтролируемая цепная реакция не имеет мер контроля. |
| Приложения | |
| Управляемые цепные реакции используются на атомных электростанциях для выработки электроэнергии. | В ядерных бомбах используются неконтролируемые цепные реакции. |
Резюме - контролируемая против неконтролируемой цепной реакции
Ядерные цепные реакции можно найти главным образом в реакциях ядерного деления. деление ядра - это распад нестабильного атомного ядра. Разница между контролируемыми и неконтролируемыми цепными реакциями заключается в том, что контролируемые цепные реакции не приводят к каким-либо взрывным эффектам, тогда как неконтролируемые цепные реакции приводят к взрывному выделению энергии.
