klíčový rozdíl mezi řízenými a nekontrolovanými řetězovými reakcemi je to řízené řetězové reakce nevedou k žádným výbušným účinkům, zatímco nekontrolované řetězové reakce vedou k uvolnění výbušné energie.
Termíny řízené řetězové reakce a nekontrolované řetězové reakce jsou diskutovány v jaderné chemii. K nukleární řetězové reakci dochází, když jedna jaderná reakce způsobí progresi dalších jaderných reakcí následně. Tyto řetězové reakce uvolňují velmi velké množství energie.
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je řízená řetězová reakce
3. Co je nekontrolovaná řetězová reakce
4. Porovnání bok po boku - řízené vs. nekontrolované řetězové reakce v tabulkové formě
5. Shrnutí
Řízená řetězová reakce je řetěz jaderných reakcí, které probíhají následně za kontrolovaných podmínek. Pojďme pochopit tento koncept pomocí příkladu jaderných štěpných reakcí. Štěpná řetězová reakce nastane, když neutron a štěpný izotop vzájemně interagují. Tato interakce způsobuje uvolnění některých neutronů z štěpného jádra. Tyto uvolněné neutrony mohou interagovat s jinými štěpnými izotopy a způsobit iniciaci následných štěpných reakcí. Pokud jsou tyto reakce správně regulovány a regulovány, nazývá se to řízená řetězová reakce. Řízené štěpné reakce lze provádět za přítomnosti moderátorů.
Jaderné elektrárny používají řízené řetězové reakce. Tam jsou řetězové reakce řízeny řízením rychlosti jaderných reakcí. Řízené řetězové reakce lze snadno převést do nekontrolované formy. Reakce mohou být řízeny regulací množství použitého výchozího materiálu (štěpný izotop). Například, pokud je použité množství uranu vysoké, pak bude reakční rychlost také vysoká, protože pak je vysoká pravděpodobnost interakce neutronu s štěpným izotopem. Pak se reakce stane nekontrolovatelnou. A také regulací doby reakce může být reakce jaderného řetězce přeměněna na řízenou reakci. Když je doba reakce zkrácena, pravděpodobnost interakce neutronu s štěpným izotopem je nízká. Potom lze reakci snadno řídit.
Nekontrolovaná řetězová reakce je řetěz jaderných reakcí, které probíhají následně, ale ne za kontrolovaných podmínek. Nekontrolovaná řetězová reakce se proto může stát vysoce výbušnou. Je to proto, že tyto reakce mohou uvolňovat velmi vysoké množství energie najednou.
Obrázek 01: Nekontrolovaná řetězová reakce
Například radioaktivní izotop Uran-235 může podstoupit jaderné štěpení a pomalu uvolňovat neutron. Jeden izotop uvolňuje tři neutrony najednou. Tyto tři neutrony mohou reagovat se třemi dalšími izotopy uranu-235 a uvolňovat 9 neutronů (3 neutrony na každý izotop). Rovněž řetězová reakce postupuje a uvolňuje velmi vysoké množství energie. Tyto nekontrolované jaderné řetězové reakce se používají v jaderných bombách.
Řízené vs nekontrolované řetězové reakce | |
Řízená řetězová reakce je řetěz jaderných reakcí, které probíhají následně za kontrolovaných podmínek. | Nekontrolovaná řetězová reakce je řetěz jaderných reakcí, které probíhají následně, ale ne za kontrolovaných podmínek. |
Komponenty | |
Řízená řetězová reakce se provádí v přítomnosti moderátorů. | V nepřítomnosti moderátorů se provádí nekontrolovaná řetězová reakce. |
Kontrolní opatření | |
Nukleární řetězová reakce je přeměněna na řízenou řetězovou reakci regulováním množství štěpných izotopů přítomných, zkrácením doby reakce a použitím moderátorů. | Nekontrolovaná řetězová reakce nemá žádná kontrolní opatření. |
Aplikace | |
V jaderných elektrárnách se používají řízené řetězové reakce k výrobě elektřiny. | V jaderných bombách se používají nekontrolované řetězové reakce. |
Nukleární řetězové reakce lze nalézt hlavně ohledně jaderných štěpných reakcí. jaderné štěpení je rozpad nestabilního atomového jádra. Rozdíl mezi řízenými a nekontrolovanými řetězovými reakcemi spočívá v tom, že řízené řetězové reakce nevedou k žádným výbušným účinkům, zatímco nekontrolované řetězové reakce vedou k uvolnění výbušné energie..
1. Ramakrishnan, Dinesh. "Infofavour." Jaderné štěpení - řízené a nekontrolované štěpné reakce. K dispozici zde
2. „Řízené štěpení vs nekontrolované štěpení.“ JISIBHLPhysics - řízené štěpení vs nekontrolované štěpení. K dispozici zde
3. „Jaderná řetězová reakce“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 31. března 2018. K dispozici zde
1.'Nukleární štěpná řetězová reakce 'MikeRun - vlastní práce, (CC BY-SA 4.0) přes Commons Wikimedia