Nyckelskillnad - subkritisk vs kritisk vs superkritisk massa
Subkritisk, kritisk och superkritisk massa hänvisar till mängden massa av ett klyvbart material som används vid kärnkedjereaktioner. Huvudskillnaden mellan subkritisk, kritisk och superkritisk massa är att subkritisk massa är massan av ett klyvbart material som inte räcker för att upprätthålla en kärnkedjereaktion medan kritisk massa är massan av ett klyvbart material som krävs för att upprätthålla en kärnkedjereaktion, och superkritisk massa av klyvbart material är den massa som är mer än tillräckligt för att upprätthålla en kärnkedjereaktion.
En kärnkedjereaktion är en serie fissionsreaktioner. En kärnklyvningsreaktion är processen att frigöra en neutron från en instabil atomkärna. När denna frigjorda neutron samverkar med en annan instabil isotop genomgår den nya isotopen också kärnklyvning och frigör en ny neutron. På samma sätt sker en kedja av reaktioner.
INNEHÅLL
1. Översikt och nyckeldifferens
2. Vad är subkritisk massa
3. Vad är kritisk massa
4. Vad är superkritisk massa
5. Jämförelse vid sida - Subkritisk vs kritisk vs superkritisk massa i tabellform
6. Sammanfattning
Vad är subkritisk massa?
Subkritisk massa är massan av ett klyvbart material som inte räcker för att upprätthålla en kärnkedjereaktion. För att initiera en klyvningskedjereaktion, bör det finnas en minsta mängd av den klyvbara isotopen (känd som den kritiska massan). Den subkritiska massan är alltid mindre än den kritiska massan; därför kan den subkritiska massan av ett klyvbart material inte upprätthålla en klyvningskedjereaktion.
Antalet neutroner som finns i en subkritisk massa av klyvbart material kommer att exponentiellt minska med tiden eftersom det inte finns tillräckliga isotoper som kan frigöra fler neutroner genom att interagera med befintliga neutroner.
Vad är kritisk massa?
Kritisk massa är den minsta massan av ett klyvbart material som krävs för att upprätthålla en kärnkedjereaktion. Mängden kritisk massa beror på det klyvbara materialets kärnegenskaper, densitet, form och anrikning av klyvbart material.
Figur 1: Massan av isotoper bestämmer antalet klyvningar.
Renheten hos isotopen är också viktig för att bestämma mängden kritisk massa. Till exempel, om renheten är hög, är den kritiska massan låg. De yttre faktorerna som påverkar värdet av kritisk massa är temperaturen och omgivningen av det klyvbara materialet.
Vad är superkritisk massa?
Superkritisk massa av ett klyvbart material är den massa som är mer än tillräckligt för att upprätthålla en kärnkedjereaktion. När det finns superkritisk massa i ett system med klyvningskedjereaktioner kommer klyvningshastigheten att öka med tiden. Detta beror på att sannolikheten för att en neutron interagerar med isotopen är mycket hög. Det finns många isotoper närvarande i det systemet. Men efter en tid får systemet ett jämviktstillstånd där massmängden har sänkts till den kritiska massan.
Vad är skillnaden mellan subkritisk kritisk och superkritisk massa?
Skilja artikeln mitt före bordet
Subkritisk vs kritisk vs superkritisk massa |
|
| Subkritisk massa | Subkritisk massa är massan av ett klyvbart material som inte räcker för att upprätthålla en kärnkedjereaktion. |
| Kritisk massa | Kritisk massa är den minsta massan av ett klyvbart material som krävs för att upprätthålla en kärnkedjereaktion. |
| Superkritisk massa | Superkritisk massa av ett klyvbart material är den massa som är mer än tillräckligt för att upprätthålla en kärnkedjereaktion. |
| Massmassa | |
| Subkritisk massa | Subkritisk massa är mindre än kritisk massa. |
| Kritisk massa | Kritisk massa är den minsta mängd massa som krävs för att en klyvningskedjereaktion ska kunna initieras. |
| Superkritisk massa | Superkritisk massa är en högre mängd än kritisk massa. |
| Reaktionshastighet | |
| Subkritisk massa | Reaktionshastigheten minskar med tiden i närvaro av subkritisk massa. |
| Kritisk massa | Reaktionshastigheten minskar med tiden i närvaro av kritisk massa. |
| Superkritisk massa | Reaktionshastigheten minskar med tiden i närvaro av superkritisk massa. |
Sammanfattning - Subkritisk kritisk vs superkritisk massa
En kärnklyvningsreaktion kan initiera flera efterföljande klyvningar som leder till skapandet av klyvningskedjereaktioner. Baserat på mängden massa som krävs för progressionen och för att upprätthålla en kedjereaktion, finns det tre typer av massor som heter subkritisk massa, kritisk massa och superkritisk massa. Huvudskillnaden mellan subkritisk kritisk och superkritisk massa är att subkritisk massa är massan av ett klyvbart material som inte räcker för att upprätthålla en kärnkedjereaktion medan kritisk massa är massan av ett klyvbart material som krävs för en ihållande kärnkedjereaktion och superkritisk massa av ett klyvbart material är den massa som är mer än tillräckligt för att upprätthålla en kärnkedjereaktion.
