Atšķirība starp subkritisko un kritisko masu

Galvenā atšķirība - subkritiskā vs kritiskā vs superkritiskā masa
 

Subkritiskā, kritiskā un superkritiskā masa attiecas uz skaldmateriāla masas daudzumu, ko izmanto kodolķēdes reakcijās. Galvenā atšķirība starp subkritisko, kritisko un superkritisko masu ir tā subkritiskā masa ir skaldmateriāla masa, kas nav pietiekama kodolķēdes reakcijas uzturēšanai, turpretī kritiskā masa ir skaldmateriāla masa, kas nepieciešama kodolķēdes reakcijas uzturēšanai, un skaldmateriāla superkritiskā masa ir masa, kas ir lielāka nekā pietiekami, lai uzturētu kodolķēdes reakciju.

Kodolķēdes reakcija ir dalīšanās reakciju virkne. Kodoldalīšanās reakcija ir neitrona atbrīvošanas process no nestabila atoma kodola. Kad šis atbrīvotais neitrons mijiedarbojas ar citu nestabilu izotopu, jaunajā izotopā notiek arī kodolskaldīšana, atbrīvojot vēl vienu neitronu. Līdzīgi notiek reakciju ķēde.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir subkritiskā masa
3. Kas ir kritiskā masa
4. Kas ir superkritiskā masa
5. Salīdzinājums blakus - subkritiskā vs kritiskā vs superkritiskā masa tabulas formā
6. Kopsavilkums

Kas ir subkritiskā masa?

Subkritiskā masa ir skaldmateriāla masa, kas nav pietiekama kodolķēdes reakcijas uzturēšanai. Lai sāktu dalīšanās ķēdes reakciju, jābūt minimālajam nepieciešamajam skaldāmo izotopu masas daudzumam (pazīstamam kā kritiskajai masai). Subkritiskā masa vienmēr ir mazāka par kritiskās masas daudzumu; tāpēc skaldmateriāla subkritiskā masa nespēj uzturēt skaldīšanas ķēdes reakciju.

Neitronu skaits, kas atrodas skaldmateriāla subkritiskajā masā, ar laiku eksponenciāli samazināsies, jo nav pietiekami daudz izotopu, kas, mijiedarbojoties ar esošajiem neitoniem, varētu atbrīvot vairāk neitronu.

Kas ir kritiskā masa?

Kritiskā masa ir mazākais skaldmateriāla masas daudzums, kas nepieciešams kodolķēdes reakcijas uzturēšanai. Kritiskās masas daudzums ir atkarīgs no skaldmateriāla kodolīpašībām, blīvuma, formas un skaldmateriāla bagātināšanas.

1. attēls. Izotopu masa nosaka dalījumu skaitu.

Izotopa tīrībai ir liela nozīme arī kritiskās masas daudzuma noteikšanā. Piemēram, ja tīrība ir augsta, kritiskā masa ir zema. Ārējie faktori, kas ietekmē kritiskās masas vērtību, ir skaldmateriāla temperatūra un apkārtējā vide.

Kas ir superkritiskā masa?

Sadalāmā materiāla superkritiskā masa ir masa, kas ir vairāk nekā pietiekama, lai uzturētu kodolķēdes reakciju. Ja sistēmā, kurā notiek dalīšanās ķēdes reakcijas, ir superkritiska masa, ar laiku dalīšanās ātrums palielināsies. Tas ir tāpēc, ka neitrona mijiedarbības varbūtība ar izotopu ir ļoti liela, šajā sistēmā ir daudz izotopu. Tomēr pēc kāda laika sistēma iegūst līdzsvara stāvokli, kurā masas daudzums ir samazināts līdz kritiskajai masai.

Kāda ir atšķirība starp subkritisko kritisko un superkritisko masu?

Subkritiskā vs kritiskā vs superkritiskā masa
Subkritiskā masa	Subkritiskā masa ir skaldmateriāla masa, kas nav pietiekama kodolķēdes reakcijas uzturēšanai.
Kritiskā masa	Kritiskā masa ir mazākais skaldmateriāla masas daudzums, kas nepieciešams kodolķēdes reakcijas uzturēšanai.
Superkritiskā masa	Sadalāmā materiāla superkritiskā masa ir masa, kas ir vairāk nekā pietiekama, lai uzturētu kodolķēdes reakciju.
Masas daudzums
Subkritiskā masa	Subkritiskā masa ir mazāka par kritisko masu.
Kritiskā masa	Kritiskā masa ir mazākais masas daudzums, kas vajadzīgs, lai sāktu dalīšanās ķēdes reakciju.
Superkritiskā masa	Superkritiskā masa ir lielāka nekā kritiskā masa.
Reakcijas ātrums
Subkritiskā masa	Subkritiskās masas klātbūtnē reakcijas ātrums ar laiku samazinās.
Kritiskā masa	Reakcijas ātrums ar laiku samazinās kritiskās masas klātbūtnē.
Superkritiskā masa	Superkritiskās masas klātbūtnē reakcijas ātrums ar laiku samazinās.

Kopsavilkums - Subcritical Critical vs Supercritical Mass

Kodoldalīšanās reakcija var ierosināt vairākas sekojošas dalīšanās, kas noved pie dalīšanās ķēdes reakciju veidošanās. Balstoties uz masas daudzumu, kas nepieciešams progresēšanai un ķēdes reakcijas uzturēšanai, ir trīs masu veidi, kurus sauc par subkritisko masu, kritisko masu un superkritisko masu. Galvenā atšķirība starp subkritisko un superkritisko masu ir tā, ka subkritiskā masa ir skaldmateriāla masa, kas nav pietiekama kodolķēdes reakcijas uzturēšanai, savukārt kritiskā masa ir skaldmateriāla masa, kas nepieciešama ilgstošai kodolķēdes reakcijai, un superkritiskā masa skaldmateriāla masa ir masa, kas ir vairāk nekā pietiekama, lai uzturētu kodolķēdes reakciju.

Atsauce:

1. “Kritiskā masa.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2018. gada 31. marts, pieejams šeit.
2. “Kas ir kritiskā masa?” Innovateus.net, pieejams šeit.

Attēla pieklājība:

1. “Kritiskā masa” (publiskais domēns), izmantojot Commons Wikimedia