चेन परमाणु प्रतिक्रिया। आणविक श्रृंखला प्रतिक्रिया को प्राप्ति को लागी शर्तें

निष्ठा को सिद्धांत भन्छन् कि जन को एक विशेष रूप को ऊर्जा हो। यो यसबाट पछ्याउँछ कि ठूलो मात्रामा ऊर्जा र ऊर्जा मा ठूलो मात्रामा बदल्न सम्भव छ। इन्टर-एटमिक स्तरमा यस्ता प्रतिक्रियाहरू हुन्छन्। विशेष गरी, परमाणु न्यूक्लियस को केहि ठूलो मात्रा मा पनि ऊर्जा मा बदल सकते हो। यो धेरै तरिकामा हुन्छ। पहिलो, न्यूक्लसले सानो सानो न्यूक्लीमा क्यान्सर गर्न सक्दछ, यो प्रतिक्रिया "क्षय" भनिन्छ। दोस्रो, सानो न्यूक्ली सजिलैसँग ठूलो बनाउन को लागी जोड्न सकिन्छ - यो संश्लेषण प्रतिक्रिया हो। ब्रह्मांडमा यस्ता प्रतिक्रियाहरू धेरै सामान्य छन्। यो भन्न को लागी कि संश्लेषण प्रतिक्रिया सितारहरुको लागि ऊर्जा को स्रोत हो भन्न को लागि पर्याप्त। तर मानिसहरूको प्रतिक्रियालाई परमाणु रिएक्टरहरूमा प्रयोग गरिन्छ , किनकि मानिसहरूले यी जटिल प्रक्रियाहरू नियन्त्रण गर्न सिकेका छन्। तर चेन परमाणु प्रतिक्रिया कस्तो छ? कसरी व्यवस्थापन गर्ने?

एणको न्यूक्लसमा के हुन्छ

एक चेन परमाणु प्रतिक्रिया यो प्रक्रिया हो जुन अर्को नाभिकको साथमा प्राथमिक कणहरू वा नाक्ली ट्वीइड हुन्छ। किन "चेन"? यो एकमात्र एकल परमाणु प्रतिक्रियाहरूको एक सेट हो। यस प्रक्रियाको परिणामस्वरूप, शुरुआती न्यूक्ल्युममा क्वांटम राज्य र न्यूक्लेन संरचनामा परिवर्तन भएको छ, नयाँ कणहरू देखा पर्दछ-प्रतिक्रिया उत्पादनहरू। चेन परमाणु प्रतिक्रिया, जसको भौतिकीले न्यूक्ली संग नाभिकको अन्तरक्रियाको तंत्रलाई अन्वेषण गर्न सम्भव बनाउँछ र कणहरूसँग, नयाँ तत्वहरू र आइसोटोनहरू प्राप्त गर्न मुख्य विधि हो। चेन प्रतिक्रियाको कोर्स बुझ्नको लागि, हामी पहिला एकलसँग सम्झौता गर्नुपर्छ।

तपाईंलाई कस्तो प्रतिक्रियाको आवश्यकता छ?

एक श्रृंखला को परमाणु प्रतिक्रिया को रूप मा यस्तो प्रक्रिया को लागी, को लागि आवश्यक छ कि कण (न्युक्लस र न्यूक्लेन, दुई न्यूक्ली) को मजबूत बातचीत को लगभग (लगभग एक फर्मी) को दूरी द्वारा अनुमानित। यदि दूरी ठूलो छ भने, चार्ज गरिएको कणहरूको अन्तरक्रिया शुद्ध रूपमा Coulomb हुनेछ। परमाणु प्रतिक्रियामा सबै नियमहरू अवलोकन गरिन्छ: ऊर्जा, गति, गति, बिरोइन चार्ज। एक चिनो परमाणु प्रतिक्रिया को एक सेट को एक सेट, बी, सी, डी द्वारा नामित किया जाता है। प्रतीकले मूल न्युक्लियस, बी घटना कण, सी नयाँ उत्सर्जन कणको संकेत गर्दछ, र घ परिणामकारी न्यूक्लियसलाई बुझाउँछ।

प्रतिक्रिया को ऊर्जा

एक चेन परमाणु प्रतिक्रिया ले अवशोषण र ऊर्जा को रिहाई को साथ ले जान सक्छ, जो प्रतिक्रिया र यसको पछि को कण को जनता को बीच अंतर को बराबर छ। अवशोषित ऊर्जाले टकरावको न्यूनतम गतिशील ऊर्जा निर्धारण गर्दछ, जो परमाणु प्रतिक्रियाको तथाकथित सीमामार्ग, जसमा यसले स्वतन्त्र रूपमा प्रवाह गर्न सक्छ। यो थ्रेशोल्डले कणहरूमा निर्भर गर्दछ जुन अन्तरक्रियामा भाग लिन सकिन्छ, र तिनीहरूका विशेषताहरूमा। सुरुवात चरणमा, सबै कणहरू पूर्वनिर्धारित क्वांटम राज्यमा छन्।

प्रतिक्रिया

प्रतित कणहरु को मुख्य स्रोत, जो कोर संग बमबारी गरिएको छ, चार्जित कणहरु को त्वरक हो, जो protons, भारी आयनों र हल्का न्यूक्ली के बीम देता है। तीव्र न्यूट्रनहरू परमाणु रिएक्टरहरूको प्रयोग गरेर प्राप्त गरिन्छ। विभिन्न प्रकारको परमाणु प्रतिक्रियाहरू, संश्लेषण र क्षय दुवै, चार्ज गरिएको कणहरू फिक्स गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। तिनीहरूको सम्भावनाले टक्कर कि कणहरूको मापदण्डमा निर्भर गर्दछ। यो विशेषता प्रतिक्रिया को प्रतिक्रिया क्रस सेक्शन को विशेषता संग सम्बन्धित छ - प्रभावी क्षेत्र को कणहरु को लागि लक्षित को रूप मा न्यूक्लस को विशेषता को रूप मा विशेषता गर्दछ र जो संभावना को उपाय हो कि कण र न्यूक्लियस अन्तरक्रिया मा प्रवेश गर्नुहोस। यदि nonzero स्पिन संग कण प्रतिक्रियाहरु मा शामिल हुन्छन्, तब क्रस खण्ड प्रत्यक्ष रूपमा आफ्नो अभिविन्यास मा निर्भर गर्दछ। चूंकि घटना को कणों को वास्तव मा अराजक नहीं हो, तर अधिक या कम आदेश को लागी, सबै कोर्पसहरु को ध्रुवीकरण गरिनेछ। उन्मुख बीम स्पिनहरूको मात्रात्मक विशेषता ध्रुवीकरण वेक्टर द्वारा वर्णन गरिएको छ।

प्रतिक्रिया प्रतिक्रिया तंत्र

एक चेन परमाणु प्रतिक्रिया कस्तो छ? पहिले नै उल्लेख गरिएको रूपमा, यो सरल प्रतिक्रियाहरूको अनुक्रम हो। घटना कणको विशेषता र न्यूक्लस संग यसको अन्तरक्रिया मा ठूलो, चार्ज, गतिशील ऊर्जा मा निर्भर गर्दछ। अन्तरक्रिया नाकले स्वतन्त्रताको डिग्रीले निर्धारण गर्दछ, जुन टक्करमा उत्साहित हुन्छ। यी सबै तवरमा नियन्त्रण प्राप्त गर्दै यसलाई नियन्त्रणमा राख्ने आणविक प्रतिक्रियाको रूपमा त्यस्तो प्रक्रिया गर्न सम्भव हुन्छ।

प्रत्यक्ष प्रतिक्रियाहरू

यदि चार्ज गरिएको कण जसले लक्षित न्यूक्लसलाई मात्र हिँड्छ त्यसलाई मात्र छुन्छ, टकरावको अवधि उल्टै नेक्लियस त्रिज्यालाई पराजित गर्न आवश्यक हुनेछ। त्यस्तो एक परमाणु प्रतिक्रिया प्रत्यक्ष रूपमा भनिन्छ। यस प्रकारको सबै प्रतिक्रियाहरूको लागि एक सामान्य विशेषता आजादी को एक सानो संख्या को उत्तेजना हो। यस्तो प्रक्रियामा, पहिलो टक्करपछि, आणविक आकर्षणलाई पराजित गर्न कणको अझै पनि पर्याप्त ऊर्जा छ। उदाहरणका लागि, यस्ता एन्टिफिकेसनहरू जस्तै ईन्स्लेस्टिक न्यूट्रन बिख्राउने, चार्ज एक्सचेंज, र प्रत्यक्ष अन्तरक्रियाहरूसँग सम्बन्धित छन्। "कुल क्रस सेक्शन" नामक विशेषताको लागि यस्तो प्रक्रियाहरूको योगदान बेग्लै छ। यद्यपि, सीधी परमाणु प्रतिक्रिया पार गर्ने उत्पादनको वितरणले हामीलाई बीम दिशा, कोणम संख्या, आबादी गरिएको छानबिनको चयनता र तिनीहरूको ढाँचा निर्धारण गर्न कोणबाट सम्भावनाको सम्भावना निर्धारण गर्न अनुमति दिन्छ।

पूर्व-संतुलन उत्सर्जन

यदि कणले पहिलो टकराव पछि परमाणु अन्तरक्रिया क्षेत्रलाई छोड्दैन भने, यो पूर्ण टक्करहरूको सम्पूर्ण झगडामा संलग्न हुनेछ। यो साँच्चै के हो जुन चेनको परमाणु प्रतिक्रिया भनिन्छ। यस अवस्थाको परिणामस्वरूप, कणको गतिशील ऊर्जा नेक्लस को घटक को बीच वितरित गरिन्छ। नेक्लियसको धेरै अवस्था बिस्तारै जटिल हुनेछ। यस प्रक्रियाको समयमा, केहि न्यूक्लेन वा सम्पूर्ण क्लस्टर (न्यूक्लिन्सहरूको एक समूह) मा, न्यूक्लसबाट यो न्यूक्लन उत्सर्जनको लागि पर्याप्त ऊर्जा हुन सक्छ। थप विश्रामले सांख्यिकीय संतुलन र कम्पाउन्ड न्यूक्लियसको गठनको नेतृत्व गर्नेछ।

चेन प्रतिक्रियाहरू

एक चेन परमाणु प्रतिक्रिया कस्तो छ? यो यसको अवयव भाग को अनुक्रम हो। यही छ, आरोपित कणहरूको कारण धेरै सक्रिय एकल परमाणु प्रतिक्रियाहरू अघिल्लो चरणहरूमा प्रतिक्रिया उत्पादनको रूपमा देखा पर्दछ। कुन चेन परमाणु प्रतिक्रिया भनिन्छ? उदाहरणका लागि, भारी नाभिकको विच्छेद, कहिलेकाहीं अघिल्लो निर्णयहरूमा प्राप्त न्यूट्रनद्वारा धेरै फिचन घटनाहरू प्रारम्भ गरिन्छ।

चेन परमाणु प्रतिक्रियाको विशेषताहरू

सबै रासायनिक प्रतिक्रियाहरू बीचमा, जंजीरहरू धेरै लोकप्रिय भएका छन्। अप्रयुक्त बांडहरू संग कणहरू मुक्त परमाणुहरू वा रेडिकलहरूको रूपमा सेवा गर्छन्। चेन परमाणु प्रतिक्रियाको रूपमा त्यस्तो प्रक्रियामा, यसको प्रवाहको तंत्रले न्यूट्रनद्वारा उपलब्ध गराइएको छ जसले कोउलबाम बाधा छैन र अवशोषणमा न्यूक्लियस उत्तेजित गर्दछ। यदि एक आवश्यक कण मध्यम मा देखिन्छ, त्यस पछि यो पछिल्लो रूपान्तरणहरूको एक श्रृंखला हुन्छ, जुन क्यियरियर कण को हानि को कारण ब्रेक सम्म सम्म जारी रहनेछ।

किन क्यारियर हराएको छ

प्रतिक्रियाहरूको एक निरन्तर श्रृंखलाको क्यारियर कणको क्षतिको लागि केवल दुई कारणहरू छन्। पहिलो माध्यमिक उत्सर्जन बिना कण को अवशोषित गर्न को लागी छ। दोस्रो - कण प्रक्रियाको समर्थन गर्ने कुराको मात्रा भन्दा माथि एक कणको प्रस्थान।

दुई प्रकारको प्रक्रिया

यदि चेन प्रतिक्रियाको प्रत्येक अवधिमा केवल एक एकल वाहक कण उत्पन्न हुन्छ, त्यसपछि यो प्रक्रिया अज्ञात भनिन्छ। यसले ठूलो मात्रा मा ऊर्जा को रिहाई को नेतृत्व गर्न सक्दैन। यदि धेरै क्यारियर कणहरू छन् भने, यो एक शरारती प्रतिक्रिया भनिन्छ। शाखाको साथ चिनियाँ परमाणु प्रतिक्रिया कस्तो छ? अघिल्लो कार्यमा प्राप्त द्वितीयक कणहरू मध्ये एक चिनो शुरुवात अघि बढ्दै जानेछ, तर अरूले नयाँ प्रतिक्रियाहरू पनि निर्माण गर्नेछन् जुन शाखा पनि हुनेछ। ब्रेकरेसनको लागी प्रक्रिया यस प्रक्रियासँग प्रतिस्पर्धा गर्नेछ। नतिजा स्थिति विशिष्ट र सीमित घटना उत्पन्न हुनेछ। उदाहरणका लागि, यदि शुद्ध नयाँ जमिनहरू भन्दा धेरै चट्टानहरू छन् भने प्रतिक्रियाले आत्मनिर्भर असंभव हुनेछ। यदि तपाईंले यसलाई दिएर वातावरणमा कणहरूको सही मात्रा को परिचय गराएर कृत्रिम रूपले उत्तेजित गर्नुभयो भने, यो प्रक्रिया अझै पनि समय (सामान्यतया छिटो छिटो) संग फिट हुन्छ। यदि नयाँ जंजीरों को संख्या चट्टानों को संख्या मा अधिक हो जाती है, तो श्रृंखला परमाणु प्रतिक्रिया पूरी तरह से फैल शुरू होता है।

आलोचनात्मक अवस्था

एक राज्यले विकसित आत्म-स्थिर श्रृंखला प्रतिक्रियाको साथ अवस्थामा राज्यलाई अलग गर्दछ, र यो क्षेत्र जहाँ सबै प्रतिक्रिया असंभव छ। यो प्यारामिटर नयाँ चेनहरूको संख्या र सम्भावित ब्रेकहरूको संख्या बीचको समानताद्वारा विशेषता गरिएको छ। नि: शुल्क वाहक कणको उपस्थिति जस्तै, महत्वपूर्ण राज्य यस्तो सूचीमा मुख्य चीज हो "एक चेन परमाणु प्रतिक्रियाको उपयोगको लागि शर्त"। यो राज्यको उपलब्धि सम्भावित कारकहरु द्वारा निर्धारण गर्न सकिन्छ। एक भारी तत्व को न्यूक्लस को फिशन केवल एक न्यूट्रॉन द्वारा उत्साहित छ। चेन परमाणु विफलता प्रतिक्रियाको रूपमा त्यस्तो प्रक्रियाको परिणामस्वरूप, अधिक न्यूट्रन देखा पर्दछ। नतीजा, यो प्रक्रियाले एक बोक्न प्रतिक्रियाको उत्पादन गर्न सक्छ, जहाँ न्यूट्रॉन क्यारियरहरूले क्यारियरको रूपमा काम गर्नेछन्। यदि विलम्बन वा प्रस्थान बिना (न्यूनरोन क्याप्चर) को दरले क्यारियरको कणको प्रकृया गतिले क्षतिपूर्ति गरिनेछ भने न्यूनन क्याप्चरको दरले चिनो प्रतिक्रिया स्थिर स्थितिमा बढिनेछ। यो समानता गुणन कारक को विशेषता गर्दछ। माथिको अवस्थामा यो एक बराबर छ। आणविक शक्ति मा, ऊर्जा रिहाई र गुणन कारक को दर को बीच एक नकारात्मक प्रतिक्रिया को परिचय को कारण, यो परमाणु प्रतिक्रिया को पाठ्यक्रम को नियंत्रित गर्न सम्भव छ। यदि यो गुणांक एक भन्दा बढी छ भने प्रतिक्रियाले विस्तारै विकास गर्नेछ। अज्ञात श्रृंखला प्रतिक्रियाहरू परमाणु हतियारहरूमा प्रयोग गरिन्छ।

शक्ति ईन्जिनियरिङ् मा चेन परमाणु प्रतिक्रिया

रिएक्टर को पुनः सक्रियता यसको मूल मा उत्पन्न प्रक्रियाहरु को एक ठूलो संख्या द्वारा निर्धारित गरिन्छ। यी सबै प्रभावहरू तथाकथित प्रतिक्रियात्मक गुणांकद्वारा निर्धारण गरिन्छ। ग्राफाइट रड को तापमान मा परिवर्तन को प्रभाव, रिएक्टर को प्रतिक्रियाशीलता मा गर्मी वाहक या यूरेनियम र श्रृंखला को परमाणु प्रतिक्रिया को रूप मा तीव्रता को ग्राफिक को लागि यूरेनियम को लागि ताप को वाहक को लागि तापमान गुणांक को विशेषता हो। भाप संकेतकहरूको लागि शक्ति, बायोमेट्रिक संकेतकहरूको लागि निर्भर गुणहरू पनि छन्। एक रिएक्टर मा परमाणु प्रतिक्रिया को बनाए राखन को लागी केहि तत्वहरु लाई अरु मा परिवर्तित गर्न आवश्यक छ। यो गर्न को लागी, आवश्यक छ कि चेन परमाणु प्रतिक्रिया को लागी स्थिती को स्थितीहरु - एक पदार्थ को उपस्थिति जो क्षण देखि धेरै प्राथमिक कणों को विभाजित र अलग गर्न को लागि सक्षम छ, जो परिणामस्वरूप, शेष न्यूक्ली को भट्टे को कारण हुनेछ। यूरेनियम -238, यूरेनियम-235, प्लटटोनियम -23 9 को प्रायः यस्तो पदार्थको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। परमाणु चिनो प्रतिक्रियाको पारितिका क्रममा, यी तत्वहरूको एथोटोज विच्छेदित हुनेछ र दुई वा धेरै अन्य रासायनिक पदार्थहरू बनाउनेछ। यस प्रक्रियामा, "गामा" किरण भनिन्छ भनिन्छ, तीव्र ऊर्जा रिलिज हुन्छ, दुई वा तीन न्यूट्रनहरू उत्पन्न हुन्छन् जुन प्रतिक्रिया घटनाहरू जारी गर्न सक्छन्। ढिलो न्यूट्रन र छिटो न्यूट्रन को बीच बिचरा, किनकी एक परमाणु विष्फोट को न्यूक्लियस को लागि, यिनी कणों को एक निश्चित दर मा उडान गर्नु पर्छ।