Razlika između potkritične kritičke i nadkritičke mase

Ključna razlika - potkritična prema kritičkoj i nadkritičkoj masi
 

Subkritična, kritična i nadkritična masa odnosi se na količinu mase cijepljivog materijala koja se koristi u nuklearnim lančanim reakcijama. Ključna razlika između subkritične, kritičke i nadkritičke mase je ta subkritična masa je masa cijepljivog materijala koja nije dovoljna za održavanje reakcije nuklearnog lanca, a kritična masa je masa fisljivog materijala koja je potrebna za održavanje reakcije nuklearnog lanca, a nadkritična masa cijepljivog materijala je veća masa nego dovoljno za održavanje nuklearne lančane reakcije.

Nuklearna lančana reakcija je niz reakcija fisije. Reakcija nuklearne fisije je proces oslobađanja neutrona iz nestabilnog atomskog jezgra. Kad ovaj oslobođeni neutron djeluje u interakciji s drugim nestabilnim izotopom, novi izotop se također podvrgava nuklearnoj fisiji, oslobađajući drugi neutron. Slično se odvija i lanac reakcija.

SADRŽAJ

1. Pregled i ključne razlike
2. Što je potkritična masa
3. Što je kritička masa
4. Što je nadkritična masa
5. Usporedna usporedba - potkritična prema kritičkoj i nadkritičkoj masi u tabelarnom obliku
6. Sažetak

Što je Subkritička masa?

Subkritična masa je masa cijepljivog materijala koja nije dovoljna za održavanje reakcije nuklearnog lanca. Da bi se pokrenula lančana reakcija fisije, trebala bi postojati minimalno potrebna količina fisionog izotopa (poznata kao kritična masa). Subkritična masa uvijek je manja količina od kritične mase; prema tome, potkritična masa cijepljivog materijala ne može podnijeti lančanu reakciju fisije.

Broj neutrona prisutnih u potkritičnoj masi djeljivog materijala vremenom će se eksponencijalno smanjivati ​​jer nema dovoljno izotopa koji bi mogli oslobađati više neutrona interakcijom sa postojećim neutronima.

Što je kritička masa?

Kritična masa je najmanja količina mase cijepljivog materijala koja je potrebna za održavanje reakcije nuklearnog lanca. Količina kritične mase ovisi o nuklearnim svojstvima cijepljivog materijala, gustoći, obliku i obogaćivanju dijeljivog materijala.

Slika 1: Masa izotopa određuje broj pukotina.

Čistoća izotopa je također važna u određivanju količine kritične mase. Na primjer, ako je čistoća visoka, kritična masa je mala. Vanjski čimbenici koji utječu na vrijednost kritične mase su temperatura i okolno stanje materijala koji se dijeli.

Što je nadkritična masa?

Nadkritična masa cijepljivog materijala je masa koja je više nego dovoljna za održavanje reakcije nuklearnog lanca. Kada u sustavu koji ima reakcije fisije postoji superkritična masa, brzina fisije s vremenom će se povećavati. To je zato što je vjerojatnost da će neutron komunicirati s izotopom vrlo velika, u tom sustavu ima puno izotopa. Međutim, nakon nekog vremena sustav postiže ravnotežno stanje u kojem se količina mase spusti na kritičnu masu.

Koja je razlika između potkritične kritičke i nadkritičke mase?

Subkritička vs kritična prema nadkritičkoj masi
Subkritička misa	Subkritična masa je masa cijepljivog materijala koja nije dovoljna za održavanje reakcije nuklearnog lanca.
Kritična masa	Kritična masa je najmanja količina mase cijepljivog materijala koja je potrebna za održavanje reakcije nuklearnog lanca.
Nadkritična misa	Nadkritična masa cijepljivog materijala je masa koja je više nego dovoljna za održavanje reakcije nuklearnog lanca.
Količina mase
Subkritička misa	Subkritička masa je manja količina od kritične mase.
Kritična masa	Kritična masa je najmanja količina mase koja je potrebna da se pokrene lančana reakcija fisije.
Nadkritična misa	Superkritična masa je veća količina od kritične mase.
Stopa reakcije
Subkritička misa	Brzina reakcije smanjuje se s vremenom u prisutnosti subkritične mase.
Kritična masa	Brzina reakcije smanjuje se s vremenom u prisutnosti kritične mase.
Nadkritična misa	Brzina reakcije smanjuje se s vremenom u prisutnosti nadkritične mase.

Sažetak - Subkritična kritična prema nadkritičkoj masi

Reakcija nuklearne fisije može pokrenuti nekoliko sljedećih pukotina što dovodi do stvaranja reakcija lanca fisije. Na temelju količine mase potrebne za napredovanje i za održavanje lančane reakcije, postoje tri vrste masa nazvane subkritična masa, kritična masa i nadkritična masa. Ključna razlika između potkritične kritične i nadkritične mase je ta što je potkritična masa masa cijepljivog materijala koja nije dovoljna za održavanje reakcije nuklearnog lanca, dok je kritična masa masa cijepljivog materijala potrebna za održanu reakciju nuklearnog lanca i nadkritičnu masu pucljivog materijala je masa koja je više nego dovoljna za održavanje nuklearne lančane reakcije.

Referenca:

1. "Kritična masa." Wikipedia, Zaklada Wikimedia, 31. ožujka 2018., dostupno ovdje.
2. "Što je kritična masa?" Innovateus.net, dostupno ovdje.

Ljubaznošću slike:

1. "Kritična masa" (Public Domain) putem Commons Wikimedia