Різниця між докритичною критичною і надкритичною масою

Ключова різниця - субкритична проти критичної проти надкритичної маси
 

Підкритична, критична і надкритична маса стосується кількості маси подільного матеріалу, що використовується в ядерних ланцюгових реакціях. Ключова різниця між докритичною, критичною та надкритичною масою полягає в тому докритична маса - це маса розщеплюваного матеріалу, якої недостатньо для підтримання ядерної ланцюгової реакції, тоді як критична маса - маса речовини, що розщеплюється, необхідна для підтримання ядерної ланцюгової реакції, а надкритична маса подільного матеріалу - більша маса. ніж достатньо для підтримки ядерної ланцюгової реакції.

Ядерна ланцюгова реакція - це ряд реакцій поділу. Реакція ядерного поділу - це процес вивільнення нейтрона з нестабільного атомного ядра. Коли цей вивільнений нейтрон взаємодіє з іншим нестабільним ізотопом, новий ізотоп також зазнає ядерного поділу, вивільняючи інший нейтрон. Аналогічно відбувається ланцюг реакцій.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке докритична маса
3. Що таке критична маса
4. Що таке надкритична маса
5. Поплечне порівняння - субкритичне проти критичне проти надкритичне в табличній формі
6. Підсумок

Що таке докритична маса?

Докритична маса - це маса ділючого матеріалу, якої недостатньо для підтримки ядерної ланцюгової реакції. Для того, щоб ініціювати ланцюгову реакцію поділу, повинна бути мінімально необхідна кількість маси подільного ізотопу (відома як критична маса). Докритична маса завжди менша кількість, ніж критична маса; отже, докритична маса подільного матеріалу не може витримати ланцюгову реакцію поділу.

Кількість нейтронів, що знаходяться в докритичній масі подільного матеріалу, з часом буде експоненціально зменшуватися, оскільки недостатньо ізотопів, здатних вивільнити більше нейтронів при взаємодії з існуючими нейтронами.

Що таке критична маса?

Критична маса - це найменша кількість маси подільного матеріалу, яка необхідна для підтримки ядерної ланцюгової реакції. Кількість критичної маси залежить від ядерних властивостей матеріалу, що розщеплюється, щільності, форми та збагачення подільного матеріалу.

Малюнок 1: Маса ізотопів визначає кількість ділень.

Чистота ізотопу також важлива при визначенні кількості критичної маси. Наприклад, якщо чистота висока, критична маса низька. Зовнішні фактори, що впливають на величину критичної маси, - це температура та навколишнє ділення матеріалу.

Що таке надкритична маса?

Надкритична маса подільного матеріалу - це маса, яка є більш ніж достатньою для підтримки ядерної ланцюгової реакції. Коли в системі є надкритична маса, що має ланцюгові реакції поділу, з часом зростає швидкість поділу. Це тому, що ймовірність нейтрона взаємодіє з ізотопом дуже велика, в цій системі є багато ізотопів. Однак через деякий час система отримує стан рівноваги, при якому кількість маси знижується до критичної маси.

Яка різниця між докритичною критичною та надкритичною масою?

Субкритична проти критичної проти надкритичної маси
Докритична маса	Докритична маса - це маса ділючого матеріалу, якої недостатньо для підтримки ядерної ланцюгової реакції.
Критична маса	Критична маса - це найменша кількість маси подільного матеріалу, яка необхідна для підтримки ядерної ланцюгової реакції.
Надкритична маса	Надкритична маса подільного матеріалу - це маса, яка є більш ніж достатньою для підтримки ядерної ланцюгової реакції.
Кількість маси
Докритична маса	Докритична маса - менша кількість, ніж критична.
Критична маса	Критична маса - це найменша кількість маси, необхідна для ініціювання ланцюгової реакції поділу.
Надкритична маса	Надкритична маса - це більша кількість, ніж критична.
Швидкість реакції
Докритична маса	Швидкість реакції з часом зменшується за наявності підкритичної маси.
Критична маса	Швидкість реакції з часом зменшується за наявності критичної маси.
Надкритична маса	Швидкість реакції зменшується з часом у присутності надкритичної маси.

Підсумок - Субкритична критична проти надкритична маса

Реакція ядерного поділу може ініціювати кілька наступних поділів, що призводить до створення ланцюгових реакцій поділу. Виходячи з кількості маси, необхідної для прогресування та для підтримання ланцюгової реакції, існує три типи мас, названі як докритична маса, критична маса і надкритична маса. Ключова відмінність між докритичною критичною і надкритичною масою полягає в тому, що докритична маса - це маса ділючого матеріалу, якої недостатньо для підтримки ядерної реакції ланцюга, тоді як критична маса - маса розщеплюваного матеріалу, необхідна для стійкої реакції ядерної ланцюга і надкритичної маси матеріалу, що розщеплюється, - це маса, яка є більш ніж достатньою для підтримки ядерної ланцюгової реакції.

Довідка:

1. "Критична маса". Wikipedia, Фонд Вікімедіа, 31 березня 2018 р., Доступний тут.
2. "Що таке критична маса?" Innovateus.net, доступний тут.

Надано зображення:

1. "Критична маса" (Public Domain) через Вікісховище