Razlika med nadzorovano in nenadzorovano verižno reakcijo

Ključna razlika - nadzorovano proti nenadzorovani verižni reakciji
 

The ključna razlika med nadzorovanimi in nenadzorovanimi verižnimi reakcijami je to nadzorovane verižne reakcije ne povzročajo eksplozivnih učinkov, medtem ko nenadzorovane verižne reakcije povzročijo sproščanje eksplozivne energije.

Pojmi nadzorovane verižne reakcije in nenadzorovane verižne reakcije so obravnavani v jedrski kemiji. Jedrska verižna reakcija nastane, kadar ena jedrska reakcija povzroči napredovanje nekaterih drugih jedrskih reakcij pozneje. Te verižne reakcije sproščajo zelo veliko energije.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je nadzorovana verižna reakcija
3. Kaj je nenadzorovana verižna reakcija
4. Primerjalna primerjava - nadzorovana vs nenadzorovana verižna reakcija v tabeli
5. Povzetek

Kaj je nadzorovana verižna reakcija?

Nadzorovana verižna reakcija je veriga jedrskih reakcij, ki se pozneje odvijajo v nadzorovanih pogojih. Naj razumemo ta koncept z uporabo reakcij jedrske cepitve kot primer. Verižna reakcija fisije poteka, kadar se nevtroni in cepljivi izotop medsebojno povezujejo. Ta interakcija povzroči sproščanje nekaterih nevtronov iz deljivega jedra. Ti sproščeni nevtroni lahko medsebojno delujejo z drugimi cepljivimi izotopi in povzročijo začetek kasnejših cepljivih reakcij. Ko se te reakcije pravilno nadzirajo in regulirajo, se imenuje nadzorovana verižna reakcija. Nadzorovane cepitvene reakcije se lahko izvajajo v prisotnosti moderatorjev.

Jedrske elektrarne uporabljajo nadzorovane verižne reakcije. Tam se verižne reakcije nadzirajo z nadzorom hitrosti jedrskih reakcij. Nadzorovane verižne reakcije je mogoče enostavno pretvoriti v nekontrolirano obliko. Reakcije je mogoče nadzorovati z uravnavanjem količine uporabljenega začetnega materiala (cepljivi izotop). Na primer, če je količina uporabljenega urana velika, bo hitrost reakcije tudi velika, ker je potem verjetnost nevtrona, ki deluje z delljivim izotopom, velika. Nato reakcija postane neobvladljiva. In tudi z uravnavanjem časa reakcije lahko reakcijo jedrske verige pretvorimo v kontrolirano reakcijo. Ko se čas reakcije zmanjša, je verjetnost, da nevtron deluje v interakciji s cepljivim izotopom, majhen. Potem je mogoče reakcijo enostavno nadzirati.

Kaj je nenadzorovana verižna reakcija?

Nenadzorovana verižna reakcija je veriga jedrskih reakcij, ki potekajo pozneje, vendar ne pod nadzorovanimi pogoji. Zato lahko nenadzorovana verižna reakcija postane zelo eksplozivna. To je zato, ker lahko te reakcije sprostijo zelo veliko energije.

Slika 01: Nenadzorovana verižna reakcija

Na primer, radioaktivni izotop Uran-235 lahko doživi jedrsko cepitev in počasi sprošča nevtrone. En izotop naenkrat sprosti tri nevtrone. Ti trije nevtroni lahko reagirajo s tremi drugimi izotopi Urana-235, pri čemer se sprosti 9 nevtronov (3 nevtrona na vsak izotop). Prav tako bo verižna reakcija napredovala in sprostila zelo veliko količine energije. Te nenadzorovane reakcije jedrske verige se uporabljajo v jedrskih bombah.

Kakšna je razlika med nadzorovano in nenadzorovano verižno reakcijo?

Nadzorovana vs nenadzorovana verižna reakcija
Nadzorovana verižna reakcija je veriga jedrskih reakcij, ki se kasneje odvijajo v nadzorovanih pogojih.	Nenadzorovana verižna reakcija je veriga jedrskih reakcij, ki potekajo pozneje, vendar ne pod nadzorovanimi pogoji.
Komponente
Nadzorovana verižna reakcija poteka v prisotnosti moderatorjev.	Nenadzorovana verižna reakcija se izvaja v odsotnosti moderatorjev.
Nadzorni ukrepi
Jedrska verižna reakcija se pretvori v nadzorovano verižno reakcijo z uravnavanjem količine prisotnih cepljivih izotopov, zmanjšanjem časa reakcije in uporabo moderatorjev.	Nenadzorovana verižna reakcija nima nadzornih ukrepov.
Prijave
Nadzorovane verižne reakcije se v jedrskih elektrarnah uporabljajo za proizvodnjo električne energije.	V jedrskih bombah se uporabljajo nenadzorovane verižne reakcije.

Povzetek - Nadzorovano proti nenadzorovani verižni reakciji

Reakcije jedrskih verig najdemo predvsem v zvezi z reakcijami jedrskega cepljenja. jedrska cepitev je razpad nestabilnega atomskega jedra. Razlika med nadzorovanimi in nenadzorovanimi verižnimi reakcijami je, da nadzorovane verižne reakcije ne povzročajo eksplozivnih učinkov, medtem ko nenadzorovane verižne reakcije vodijo do sproščanja eksplozivne energije.

Referenca:

1. Ramakrishnan, Dinesh. "Infofavour." Jedrska fisija - nadzorovane in nenadzorovane fisije. Na voljo tukaj
2. "Nadzorovana fisija proti nekontrolirani fisiji." JISIBHLPhysics - nadzorovana fisija proti nekontrolirani fisiji. Na voljo tukaj 
3. "Reakcija jedrske verige." Wikipedia, fundacija Wikimedia, 31. marca 2018. Na voljo tukaj

Vljudnost slik:

1. "Verižna reakcija jedrske fisije" MikeRun - Lastno delo, (CC BY-SA 4.0) prek Commons Wikimedia