Rozdiel medzi podkritickou kritickou a nadkritickou hmotou

Kľúčový rozdiel - podkritický vs. kritický vs. nadkritický objem
 

Podkritická, kritická a nadkritická hmotnosť sa vzťahuje na množstvo štiepneho materiálu použitého v jadrových reťazových reakciách. Kľúčovým rozdielom medzi podkritickou, kritickou a nadkritickou hmotou je to podkritická hmotnosť je hmotnosť štiepneho materiálu, ktorá nie je dostatočná na udržanie jadrovej reťazovej reakcie, zatiaľ čo kritická hmotnosť je hmotnosť štiepneho materiálu potrebného na udržanie jadrovej reťazovej reakcie a superkritická hmotnosť štiepneho materiálu je hmota, ktorá je viac ako dosť na to, aby vydržali jadrové reťazové reakcie.

Jadrová reťazová reakcia je rad štiepnych reakcií. Jadrová štiepna reakcia je proces uvoľňovania neutrónu z nestabilného atómového jadra. Keď tento uvoľnený neutrón interaguje s iným nestabilným izotopom, nový izotop tiež podlieha jadrovému štiepeniu a uvoľňuje ďalší neutrón. Podobne prebieha reťaz reakcií.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je podkritická masa
3. Čo je kritická omša
4. Čo je superkritická omša
5. Porovnanie bok po boku - podkritická vs kritická vs superkritická masa v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je podkritická masa?

Podkritická hmotnosť je hmotnosť štiepneho materiálu, ktorá nestačí na to, aby vydržala jadrovú reťazovú reakciu. Aby sa mohla začať štiepna reťazová reakcia, malo by existovať minimálne požadované množstvo štiepiteľného izotopu (známeho ako kritická hmota). Subkritická masa je vždy menšia ako kritická masa; preto subkritická hmotnosť štiepneho materiálu nemôže vydržať štiepnu reťazovú reakciu.

Počet neutrónov prítomných v podkritickej hmotnosti štiepneho materiálu sa bude časom exponenciálne znižovať, pretože nie je dostatok izotopov, ktoré sú schopné uvoľňovať viac neutrónov interakciou s existujúcimi neutrónmi..

Čo je kritická omša?

Kritická hmotnosť je najmenšie množstvo štiepneho materiálu, ktoré je potrebné na udržanie jadrovej reťazovej reakcie. Množstvo kritickej hmotnosti závisí od jadrových vlastností štiepneho materiálu, hustoty, tvaru a obohatenia štiepneho materiálu..

Obrázok 1: Hmotnosť izotopov určuje počet štiepení.

Čistota izotopu je tiež dôležitá pri určovaní množstva kritického množstva. Napríklad, ak je čistota vysoká, kritická hmotnosť je nízka. Vonkajšie faktory, ktoré ovplyvňujú hodnotu kritickej hmotnosti, sú teplota a okolie štiepneho materiálu.

Čo je superkritická omša?

Nadkritická hmotnosť štiepneho materiálu je hmotnosť, ktorá je viac ako dostatočná na to, aby vydržala jadrovú reťazovú reakciu. Ak je v systéme, ktorý má štiepne reťazové reakcie, nadkritická hmota, rýchlosť štiepenia sa časom zvyšuje. Je to preto, že pravdepodobnosť interakcie neutrónov s izotopom je veľmi vysoká, v tomto systéme je veľa izotopov. Po určitom čase však systém získa rovnovážny stav, pri ktorom sa množstvo hmoty zníži na kritickú hmotnosť.

Aký je rozdiel medzi podkritickou kritickou a nadkritickou hmotou??

Subkritická vs kritická vs nadkritická masa
Podkritická hmotnosť	Podkritická hmotnosť je hmotnosť štiepneho materiálu, ktorá nestačí na to, aby vydržala jadrovú reťazovú reakciu.
Kritické množstvo	Kritická hmotnosť je najmenšie množstvo štiepneho materiálu, ktoré je potrebné na udržanie jadrovej reťazovej reakcie.
Supercritical Mass	Nadkritická hmotnosť štiepneho materiálu je hmotnosť, ktorá je viac ako dostatočná na to, aby vydržala jadrovú reťazovú reakciu.
Množstvo hmoty
Podkritická hmotnosť	Subkritická hmotnosť je menšie množstvo ako kritická hmotnosť.
Kritické množstvo	Kritická hmotnosť je najmenšie množstvo potrebné na zahájenie štiepnej reťazovej reakcie.
Supercritical Mass	Superkritická hmotnosť je vyššia ako kritická hmotnosť.
Rýchlosť reakcie
Podkritická hmotnosť	Reakčná rýchlosť sa časom znižuje v prítomnosti podkritickej hmoty.
Kritické množstvo	Reakčná rýchlosť sa časom znižuje v prítomnosti kritickej hmoty.
Supercritical Mass	Reakčná rýchlosť sa časom znižuje v prítomnosti superkritickej hmoty.

Zhrnutie - subkritická kritická vs. superkritická masa

Jadrová štiepna reakcia môže iniciovať niekoľko následných štiepení, ktoré vedú k vytvoreniu štiepnych reťazových reakcií. Na základe množstva hmoty potrebného na progresiu a udržanie reťazovej reakcie existujú tri typy hmôt pomenované ako podkritická hmotnosť, kritická hmotnosť a superkritická hmotnosť. Kľúčový rozdiel medzi podkritickou kritickou a nadkritickou hmotou je ten, že podkritická hmotnosť je hmotnosť štiepneho materiálu, ktorá nestačí na udržanie reakcie v jadrovom reťazci, zatiaľ čo kritická hmotnosť je hmotnosť štiepneho materiálu potrebného na trvalú reakciu v jadrovom reťazci a nadkritická hmotnosť. štiepny materiál je hmota, ktorá je viac ako dostatočná na udržanie jadrovej reťazovej reakcie.

referencie:

1. „Kritická omša“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 31. marca 2018, k dispozícii tu.
2. „Čo je kritická omša?“ Innovateus.net, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Kritická masa“ (Public Domain) prostredníctvom Commons Wikimedia