Різниця між контрольованою та неконтрольованою ланцюговою реакцією

Ключова різниця - керована проти неконтрольованої ланцюгової реакції
 

The ключова різниця між контрольованими та неконтрольованими ланцюговими реакціями є те контрольовані ланцюгові реакції не призводять до вибухонебезпечних ефектів, тоді як неконтрольовані ланцюгові реакції призводять до викиду вибухонебезпечної енергії.

Терміни керованої ланцюгової реакції та неконтрольовані ланцюгові реакції обговорюються в ядерній хімії. Ядерна ланцюгова реакція виникає, коли одна ядерна реакція викликає прогресування деяких інших ядерних реакцій згодом. Ці ланцюгові реакції виділяють дуже велику кількість енергії.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке керована ланцюгова реакція
3. Що таке неконтрольована ланцюгова реакція
4. Побічне порівняння - контрольована проти неконтрольована ланцюгова реакція у табличній формі
5. Підсумок

Що таке керована ланцюгова реакція?

Керована ланцюгова реакція - це ланцюг ядерних реакцій, які згодом відбуваються в контрольованих умовах. Давайте розберемося з цією концепцією на прикладі реакцій ядерного поділу. Ланцюгова реакція ділення відбувається тоді, коли нейтрони та подільний ізотоп взаємодіють між собою. Ця взаємодія спричиняє вивільнення деяких нейтронів з подільного ядра. Ці вивільнені нейтрони можуть взаємодіяти з іншими подільними ізотопами та викликати ініціювання подальших реакцій поділу. Коли ці реакції контролюються і регулюються належним чином, це називається керованою ланцюговою реакцією. Регульовані реакції поділу можуть здійснюватися в присутності модераторів.

Атомні електростанції використовують контрольовані ланцюгові реакції. Там ланцюгові реакції контролюються шляхом контролю швидкості ядерних реакцій. Контрольовані ланцюгові реакції легко перетворюються в неконтрольовану форму. Реакції можна контролювати, регулюючи кількість використовуваного вихідного матеріалу (подільний ізотоп). Наприклад, якщо кількість використовуваного урану висока, швидкість реакції також буде високою, оскільки тоді ймовірність нейтрона взаємодіє з подільним ізотопом. Тоді реакція стає неконтрольованою. А також, регулюючи час реакції, ядерну ланцюгову реакцію можна перетворити на керовану реакцію. Коли час реакції скорочується, ймовірність нейтрона взаємодіє з подільним ізотопом низька. Тоді реакцію можна легко контролювати.

Що таке неконтрольована ланцюгова реакція?

Некерована ланцюгова реакція - це ланцюг ядерних реакцій, які відбуваються згодом, але не в контрольованих умовах. Тому неконтрольована ланцюгова реакція може стати вибухонебезпечною. Це тому, що ці реакції можуть вивільнити дуже велику кількість енергії одночасно.

Малюнок 01: неконтрольована ланцюгова реакція

Наприклад, радіоактивний ізотоп Уран-235 може зазнати ядерного поділу, повільно вивільняючи нейтрон. Один ізотоп вивільняє одночасно три нейтрони. Ці три нейтрони можуть реагувати з трьома іншими ізотопами Урану-235, вивільняючи 9 нейтронів (по 3 нейтрона на кожен ізотоп). Так само ланцюгова реакція буде прогресувати і вивільняти дуже велику кількість енергії. Ці неконтрольовані реакції ядерних ланцюгів використовуються в ядерних бомбах.

Яка різниця між керованою та неконтрольованою ланцюговою реакцією?

Контрольована проти неконтрольована ланцюгова реакція
Керована ланцюгова реакція - це ланцюг ядерних реакцій, які згодом відбуваються в контрольованих умовах.	Некерована ланцюгова реакція - це ланцюг ядерних реакцій, які відбуваються згодом, але не в контрольованих умовах.
Компоненти
Контрольована ланцюгова реакція проводиться в присутності модераторів.	Неконтрольована ланцюгова реакція проводиться за відсутності модераторів.
Заходи контролю
Ядерна ланцюгова реакція перетворюється на контрольовану ланцюгову реакцію за допомогою регулювання кількості присутніх подільних ізотопів, скорочення часу реакції та використання модераторів.	Некерована ланцюгова реакція не має заходів контролю.
Програми
Контрольовані ланцюгові реакції використовуються в атомних електростанціях для отримання електроенергії.	У ядерних бомбах застосовуються неконтрольовані ланцюгові реакції.

Підсумок - контрольований проти неконтрольованої ланцюгової реакції

Реакції ядерних ланцюгів можна знайти переважно щодо реакцій ядерного поділу. ядерний поділ - це розпад нестабільного атомного ядра. Різниця між контрольованими та неконтрольованими ланцюговими реакціями полягає в тому, що контрольовані ланцюгові реакції не призводять до вибухонебезпечних ефектів, тоді як неконтрольовані ланцюгові реакції призводять до викиду вибухонебезпечної енергії.

Довідка:

1. Рамакришнан, Дінеш. "Інфофавур". Ядерний поділ - контрольовані та неконтрольовані реакції поділу. Доступний тут
2. "Керований поділ проти неконтрольованого поділу". JISIBHLPhysics - контрольований поділ проти неконтрольованого поділу. Доступний тут 
3. "Реакція ядерної ланцюга". Wikipedia, Фонд Вікімедіа, 31 березня 2018. Доступний тут

Надано зображення:

1. 'Ланцюгова реакція ядерного поділу' від MikeRun - Власна робота, (CC BY-SA 4.0) через Wikimedia Commons