Nyckelskillnad - Kontrollerad mot okontrollerad kedjereaktion
Den viktigaste skillnaden mellan kontrollerade och okontrollerade kedjereaktioner är att kontrollerade kedjereaktioner inte leder till några explosiva effekter medan okontrollerade kedjereaktioner leder till explosiv energiutsläpp.
Termerna kontrollerade kedjereaktioner och okontrollerade kedjereaktioner diskuteras under kärnkemi. En kärnkedjereaktion inträffar när en kärnreaktion orsakar utvecklingen av några andra kärnreaktioner därefter. Dessa kedjereaktioner frigör mycket mycket energi.
INNEHÅLL
1. Översikt och nyckeldifferens
2. Vad är kontrollerad kedjereaktion
3. Vad är okontrollerad kedjereaktion
4. Jämförelse sida vid sida - Kontrollerad kontra okontrollerad kedjereaktion i tabellform
5. Sammanfattning
Vad är kontrollerad kedjereaktion?
En kontrollerad kedjereaktion är en kedja av kärnreaktioner som därefter äger rum under kontrollerade förhållanden. Låt oss förstå detta koncept med kärnklyvningsreaktioner som ett exempel. En klyvningskedjereaktion äger rum när en neutron och en klyvbar isotop interagerar med varandra. Denna interaktion orsakar frisättning av vissa neutroner från den klyvbara kärnan. Dessa frisatta neutroner kan interagera med andra klyvbara isotoper och orsaka initiering av efterföljande fissionsreaktioner. När dessa reaktioner kontrolleras och regleras ordentligt kallas det en kontrollerad kedjereaktion. Kontrollerade fissionsreaktioner kan utföras i närvaro av moderatorer.
Kärnkraftverk använder kontrollerade kedjereaktioner. Där styrs kedjereaktionerna genom att kontrollera hastigheten på kärnreaktioner. Kontrollerade kedjereaktioner kan lätt omvandlas till okontrollerad form. Reaktionerna kan kontrolleras genom att reglera mängden utgångsmaterial som används (den klyvbara isotopen). Till exempel, om mängden uran som används är hög, kommer reaktionshastigheten också att vara hög för då är sannolikheten för en neutron som interagerar med en klyvbar isotop hög. Då blir reaktionen okontrollerbar. Och även genom att reglera tidpunkten för reaktionen kan en kärnkedjereaktion göras till en kontrollerad reaktion. När reaktionstiden reduceras är sannolikheten för att en neutron interagerar med en klyvbar isotop låg. Då kan reaktionen lätt kontrolleras.
Vad är okontrollerad kedjereaktion?
En okontrollerad kedjereaktion är en kedja av kärnreaktioner som sker senare, men inte under kontrollerade förhållanden. Därför kan en okontrollerad kedjereaktion bli mycket explosiv. Det beror på att dessa reaktioner kan frigöra en mycket hög mängd energi åt gången.
Figur 01: En okontrollerad kedjereaktion
Till exempel kan den radioaktiva isotopen Uranium-235 genomgå kärnklyvning och frigöra neutron långsamt. En isotop släpper ut tre neutroner åt gången. Dessa tre neutroner kan reagera med tre andra Uranium-235-isotoper som släpper ut 9 neutroner (3 neutroner per varje isotop). På samma sätt kommer kedjereaktionen att utvecklas och frigöra en mycket hög mängd energi. Dessa okontrollerade kärnkedjereaktioner används i kärnbomber.
Vad är skillnaden mellan kontrollerad och okontrollerad kedjereaktion?
Skilja artikeln mitt före bordet
Kontrollerad vs okontrollerad kedjereaktion |
|
| En kontrollerad kedjereaktion är en kedja av kärnreaktioner som därefter äger rum under kontrollerade förhållanden. | En okontrollerad kedjereaktion är en kedja av kärnreaktioner som sker senare, men inte under kontrollerade förhållanden. |
| Komponenter | |
| En kontrollerad kedjereaktion utförs i närvaro av moderatorer. | En okontrollerad kedjereaktion utförs i frånvaro av moderatorer. |
| Kontrollåtgärder | |
| En kärnkedjereaktion omvandlas till en kontrollerad kedjereaktion genom att reglera mängden klyvbara isotoper som är närvarande, vilket reducerar reaktionstiden och använder moderatorer. | En okontrollerad kedjereaktion har inga kontrollåtgärder. |
| Applikationer | |
| Kontrollerade kedjereaktioner används i kärnkraftverk för att generera el. | Okontrollerade kedjereaktioner används i kärnbomber. |
Sammanfattning - Kontrollerad vs okontrollerad kedjereaktion
Kärnkedjereaktioner kan hittas främst när det gäller kärnklyvningsreaktioner. kärnklyvning är nedbrytningen av en instabil atomkärna. Skillnaden mellan kontrollerade och okontrollerade kedjereaktioner är att kontrollerade kedjereaktioner inte leder till några explosiva effekter medan okontrollerade kedjereaktioner leder till explosiv energiutsläpp.
