Ključna razlika - nadzorovana in nenadzorovana verižna reakcija
Ključna razlika med nadzorovanimi in nenadzorovanimi verižnimi reakcijami je v tem, da kontrolirane verižne reakcije ne vodijo do eksplozivnih učinkov, nenadzorovane verižne reakcije pa do sproščanja eksplozivne energije.
Izrazi nadzorovane verižne reakcije in nenadzorovane verižne reakcije so obravnavani v jedrski kemiji. Jedrska verižna reakcija se pojavi, ko ena jedrska reakcija povzroči nadaljnje napredovanje nekaterih drugih jedrskih reakcij. Te verižne reakcije sproščajo zelo veliko energije.
VSEBINA
1. Pregled in ključna razlika
2. Kaj je nadzorovana verižna reakcija
3. Kaj je nenadzorovana verižna reakcija
4. Vzporedna primerjava - nadzorovana in nenadzorovana verižna reakcija v tabelarni obliki
5. Povzetek
Kaj je nadzorovana verižna reakcija?
Nadzorovana verižna reakcija je veriga jedrskih reakcij, ki se nato odvijajo pod nadzorovanimi pogoji. Razumimo ta koncept na primeru reakcij jedrske cepitve. Fisijska verižna reakcija poteka, kadar nevtron in cepljivi izotop medsebojno sodelujeta. Ta interakcija povzroči sproščanje nekaterih nevtronov iz cepljivega jedra. Ti sproščeni nevtroni lahko komunicirajo z drugimi cepljivimi izotopi in povzročijo sprožitev nadaljnjih cepitvenih reakcij. Ko so te reakcije pravilno nadzorovane in regulirane, se imenuje nadzorovana verižna reakcija. Nadzorovane cepitvene reakcije se lahko izvajajo v prisotnosti moderatorjev.
Nuklearne elektrarne uporabljajo nadzorovane verižne reakcije. Tam verižne reakcije nadzorujejo z nadzorovanjem hitrosti jedrskih reakcij. Nadzorovane verižne reakcije je mogoče enostavno pretvoriti v nenadzorovano obliko. Reakcije je mogoče nadzorovati z uravnavanjem količine uporabljene vhodne snovi (cepljivi izotop). Na primer, če je količina uporabljenega urana velika, bo tudi reakcijska hitrost velika, ker je potem verjetnost, da nevtron komunicira s cepljivim izotopom, velika. Nato reakcija postane neobvladljiva. In tudi z regulacijo časa reakcije lahko iz jedrske verižne reakcije naredimo nadzorovano reakcijo. Ko se čas reakcije zmanjša, je verjetnost interakcije nevtrona s cepljivim izotopom majhna. Potem je reakcijo mogoče enostavno nadzorovati.
Kaj je nenadzorovana verižna reakcija?
Nekontrolirana verižna reakcija je veriga jedrskih reakcij, ki potekajo pozneje, vendar ne v nadzorovanih pogojih. Zato lahko nenadzorovana verižna reakcija postane zelo eksplozivna. To je zato, ker lahko te reakcije hkrati sproščajo zelo veliko energije.
Slika 01: Nekontrolirana verižna reakcija
Na primer, radioaktivni izotop Uran-235 se lahko podvrže jedrski cepitvi in počasi sprošča nevtron. En izotop naenkrat sprosti tri nevtrone. Ti trije nevtroni lahko reagirajo s tremi drugimi izotopi Urana-235, ki sprostijo 9 nevtronov (3 nevtroni na vsak izotop). Prav tako bo verižna reakcija napredovala in sprostila zelo veliko energije. Te nenadzorovane jedrske verižne reakcije se uporabljajo v jedrskih bombah.
Kakšna je razlika med nadzorovano in nenadzorovano verižno reakcijo?
Diff Article Sredina pred mizo
Nadzorovana in nenadzorovana verižna reakcija |
|
| Nadzorovana verižna reakcija je veriga jedrskih reakcij, ki se nato odvijajo pod nadzorovanimi pogoji. | Nekontrolirana verižna reakcija je veriga jedrskih reakcij, ki potekajo pozneje, vendar ne v nadzorovanih pogojih. |
| Komponente | |
| Nadzorovana verižna reakcija se izvaja v prisotnosti moderatorjev. | Nekontrolirana verižna reakcija se izvaja v odsotnosti moderatorjev. |
| Nadzorni ukrepi | |
| Jedrska verižna reakcija se pretvori v nadzorovano verižno reakcijo z uravnavanjem količine prisotnih cepljivih izotopov, skrajšanjem časa reakcije in uporabo moderatorjev. | Nekontrolirana verižna reakcija nima nadzornih ukrepov. |
| Aplikacije | |
| V jedrskih elektrarnah se za proizvodnjo električne energije uporabljajo nadzorovane verižne reakcije. | V jedrskih bombah se uporabljajo nekontrolirane verižne reakcije. |
Povzetek - Nadzorovana in nenadzorovana verižna reakcija
Jedrske verižne reakcije lahko najdemo predvsem v zvezi z reakcijami jedrske cepitve. jedrska cepitev je razgradnja nestabilnega atomskega jedra. Razlika med nadzorovanimi in nenadzorovanimi verižnimi reakcijami je v tem, da nadzorovane verižne reakcije ne vodijo do eksplozivnih učinkov, nenadzorovane verižne reakcije pa do sproščanja eksplozivne energije.
