Atšķirība starp kontrolētu un nekontrolētu ķēdes reakciju

Galvenā atšķirība - kontrolēta pret nekontrolētu ķēdes reakciju
 

galvenā atšķirība starp kontrolētu un nekontrolētu ķēdes reakciju ir tā kontrolētas ķēdes reakcijas neizraisa sprādzienbīstamu iedarbību, turpretī nekontrolētas ķēdes reakcijas izraisa sprādzienbīstamas enerģijas izdalīšanos.

Termini kontrolētās ķēdes reakcijas un nekontrolētās ķēdes reakcijas tiek apspriesti kodolķīmijā. Kodolķēdes reakcija rodas, ja viena kodolreakcija izraisa dažu citu kodolreakciju progresēšanu pēc tam. Šīs ķēdes reakcijas izdala ļoti lielu enerģijas daudzumu.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir kontrolēta ķēdes reakcija
3. Kas ir nekontrolēta ķēdes reakcija
4. Salīdzinājums blakus - kontrolēta vai nekontrolēta ķēdes reakcija tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kas ir kontrolēta ķēdes reakcija?

Kontrolēta ķēdes reakcija ir kodolreakciju ķēde, kas vēlāk notiek kontrolētos apstākļos. Ļaujiet mums saprast šo jēdzienu, kā paraugu izmantojot kodoldalīšanās reakcijas. Sadalīšanās ķēdes reakcija notiek, kad neitrons un skaldāmais izotops mijiedarbojas viens ar otru. Šī mijiedarbība izraisa dažu neitronu izdalīšanos no skaldāmā kodola. Šie atbrīvotie neitroni var mijiedarboties ar citiem skaldāmiem izotopiem un izraisīt turpmāku dalīšanās reakciju sākšanos. Ja šīs reakcijas tiek pareizi kontrolētas un regulētas, to sauc par kontrolētu ķēdes reakciju. Kontrolētas dalīšanās reakcijas var veikt moderatoru klātbūtnē.

Atomelektrostacijās tiek izmantotas kontrolētas ķēdes reakcijas. Tur ķēdes reakcijas tiek kontrolētas, kontrolējot kodolreakciju ātrumu. Kontrolētas ķēdes reakcijas var viegli pārveidot nekontrolētā veidā. Reakcijas var kontrolēt, regulējot izmantotā izejmateriāla (skaldāmo izotopu) daudzumu. Piemēram, ja izmantotā urāna daudzums ir liels, tad arī reakcijas ātrums būs liels, jo tad ir liela neitrona mijiedarbības varbūtība ar skaldāmo izotopu. Tad reakcija kļūst nekontrolējama. Un arī, regulējot reakcijas laiku, kodolķēdes reakciju var padarīt par kontrolētu reakciju. Samazinot reakcijas laiku, neitrona mijiedarbības varbūtība ar skaldāmo izotopu ir maza. Tad reakciju var viegli kontrolēt.

Kas ir nekontrolēta ķēdes reakcija?

Nekontrolēta ķēdes reakcija ir kodolreakciju ķēde, kas notiek vēlāk, bet ne kontrolētos apstākļos. Tāpēc nekontrolēta ķēdes reakcija var kļūt ļoti eksplozīva. Tas ir tāpēc, ka šīs reakcijas vienlaikus var atbrīvot ļoti lielu enerģijas daudzumu.

01. attēls. Nekontrolēta ķēdes reakcija

Piemēram, radioaktīvais izotops Urāns-235 var tikt kodolskaldīts, lēnām atbrīvojot neitronus. Viens izotops vienlaikus atbrīvo trīs neitronus. Šie trīs neitroni var reaģēt ar trim citiem urāna-235 izotopiem, atbrīvojot 9 neitonus (3 neitroni uz katru izotopu). Tāpat ķēdes reakcija progresēs un izdalīs ļoti lielu enerģijas daudzumu. Šīs nekontrolētās kodolķēdes reakcijas tiek izmantotas atombumbās.

Kāda ir atšķirība starp kontrolētu un nekontrolētu ķēdes reakciju?

Kontrolēta vai nekontrolēta ķēdes reakcija
Kontrolēta ķēdes reakcija ir kodolreakciju ķēde, kas vēlāk notiek kontrolētos apstākļos.	Nekontrolēta ķēdes reakcija ir kodolreakciju ķēde, kas notiek vēlāk, bet ne kontrolētos apstākļos.
Komponenti
Moderatoru klātbūtnē tiek veikta kontrolēta ķēdes reakcija.	Nekontrolēta ķēdes reakcija tiek veikta, ja nav moderatoru.
Kontroles pasākumi
Kodolķēdes reakcija tiek pārveidota par kontrolētu ķēdes reakciju, regulējot šķelto izotopu daudzumu, samazinot reakcijas laiku un izmantojot moderatorus.	Nekontrolētai ķēdes reakcijai nav kontroles pasākumu.
Lietojumprogrammas
Kontrolētas ķēdes reakcijas tiek izmantotas atomelektrostacijās, lai ražotu elektrību.	Kodolbumbās tiek izmantotas nekontrolētas ķēdes reakcijas.

Kopsavilkums - kontrolēts pret nekontrolētu ķēdes reakciju

Kodolķēdes reakcijas var atrast galvenokārt saistībā ar kodoldalīšanās reakcijām. kodola skaldīšana ir nestabila atoma kodola sadalīšanās. Atšķirība starp kontrolētām un nekontrolētām ķēdes reakcijām ir tāda, ka kontrolētās ķēdes reakcijas neizraisa eksplozīvu efektu, turpretī nekontrolētas ķēdes reakcijas izraisa eksplozīvu enerģijas izdalīšanos.

Atsauce:

1. Ramakrishnan, Dinesh. “Infofavour”. Kodolskaldīšana - kontrolētas un nekontrolētas skaldīšanas reakcijas. Pieejams šeit
2. “Kontrolēta skaldīšana pret nekontrolētu skaldīšana.” JISIBHLFizika - kontrolēta skaldīšana un nekontrolēta dalīšanās. Pieejams šeit 
3. “Kodolķēdes reakcija.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2018. gada 31. marts. Pieejams šeit

Attēla pieklājība:

1. 'Kodoldalīšanās ķēdes reakcija' Autors MikeRun - Savs darbs, (CC BY-SA 4.0), izmantojot Commons Wikimedia