Разница между контролируемой и неконтролируемой цепной реакцией

Ключевая разница - контролируемая против неконтролируемой цепной реакции
 

ключевое отличие между контролируемой и неконтролируемой цепной реакцией является то, что контролируемые цепные реакции не приводят к каким-либо взрывным эффектам, тогда как неконтролируемые цепные реакции приводят к взрывному выделению энергии.

Термины контролируемые цепные реакции и неконтролируемые цепные реакции обсуждаются в рамках ядерной химии. Ядерная цепная реакция происходит, когда одна ядерная реакция вызывает развитие некоторых других ядерных реакций впоследствии. Эти цепные реакции выделяют очень большое количество энергии.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое контролируемая цепная реакция?
3. Что такое неконтролируемая цепная реакция?
4. Сравнение между собой - контролируемая и неконтролируемая цепная реакция в табличной форме
5. Резюме

Что такое контролируемая цепная реакция??

Контролируемая цепная реакция представляет собой цепочку ядерных реакций, которые впоследствии происходят в контролируемых условиях. Давайте разберемся с этой концепцией на примере реакций ядерного деления. Цепная реакция деления происходит, когда нейтрон и делящийся изотоп взаимодействуют друг с другом. Это взаимодействие вызывает выброс некоторых нейтронов из делящегося ядра. Эти выпущенные нейтроны могут взаимодействовать с другими делящимися изотопами и вызывать инициирование последующих реакций деления. Когда эти реакции контролируются и регулируются должным образом, это называется контролируемой цепной реакцией. Контролируемые реакции деления могут проводиться в присутствии модераторов.

Атомные электростанции используют управляемые цепные реакции. Там цепные реакции контролируются путем контроля скорости ядерных реакций. Контролируемые цепные реакции могут быть легко преобразованы в неконтролируемую форму. Реакции можно контролировать, регулируя количество используемого исходного материала (делящийся изотоп). Например, если количество используемого урана велико, то скорость реакции также будет высокой, потому что тогда велика вероятность взаимодействия нейтрона с делящимся изотопом. Тогда реакция становится неуправляемой. А также, регулируя время реакции, ядерную цепную реакцию можно превратить в контролируемую реакцию. Когда время реакции уменьшается, вероятность взаимодействия нейтрона с делящимся изотопом мала. Тогда реакцию можно легко контролировать.

Что такое неконтролируемая цепная реакция??

Неконтролируемая цепная реакция - это цепочка ядерных реакций, которые происходят впоследствии, но не в контролируемых условиях. Следовательно, неконтролируемая цепная реакция может стать взрывоопасной. Это потому, что эти реакции могут выделять очень большое количество энергии за раз.

Рисунок 01: Неконтролируемая цепная реакция

Например, радиоактивный изотоп Уран-235 может подвергаться ядерному делению, медленно высвобождая нейтроны. Один изотоп выпускает три нейтрона одновременно. Эти три нейтрона могут вступать в реакцию с тремя другими изотопами урана-235 с выделением 9 нейтронов (по 3 нейтрона на каждый изотоп). Аналогично, цепная реакция будет прогрессировать и выделять очень большое количество энергии. Эти неконтролируемые ядерные цепные реакции используются в ядерных бомбах.

В чем разница между контролируемой и неконтролируемой цепной реакцией?

Контролируемая и неконтролируемая цепная реакция
Контролируемая цепная реакция - это цепочка ядерных реакций, которые впоследствии происходят в контролируемых условиях..	Неконтролируемая цепная реакция - это цепочка ядерных реакций, которые происходят впоследствии, но не в контролируемых условиях..
Компоненты
Контролируемая цепная реакция проводится в присутствии модераторов.	Неконтролируемая цепная реакция проводится в отсутствие модераторов.
Меры контроля
Ядерная цепная реакция превращается в контролируемую цепную реакцию путем регулирования количества присутствующих делящихся изотопов, сокращения времени реакции и использования замедлителей..	Неконтролируемая цепная реакция не имеет мер контроля.
Приложения
Контролируемые цепные реакции используются на атомных электростанциях для выработки электроэнергии.	Неконтролируемые цепные реакции используются в ядерных бомбах.

Резюме - Контролируемый против неконтролируемой цепной реакции

Ядерные цепные реакции можно найти в основном в отношении реакций ядерного деления. ядерное деление - это разрушение нестабильного атомного ядра. Разница между контролируемыми и неконтролируемыми цепными реакциями заключается в том, что контролируемые цепные реакции не приводят к каким-либо взрывным эффектам, тогда как неконтролируемые цепные реакции приводят к взрывному выделению энергии..

Ссылка:

1. Рамакришнан, Динеш. «Infofavour.» Ядерное деление - контролируемые и неконтролируемые реакции деления. Доступна здесь
2. «Контролируемое деление против неконтролируемого деления». JISIBHLPhysics - Контролируемое деление против неконтролируемого деления. Доступна здесь 
3. «Ядерная цепная реакция». Википедия, Фонд Викимедиа, 31 марта 2018 г. Доступно здесь

Изображение предоставлено:

1. «Цепная реакция ядерного деления». Автор: MikeRun - собственная работа, (CC BY-SA 4.0), издательство Commons Wikimedia.