鏈核反應。 實現核鏈反應的條件

相對論說，群眾是一種特殊的能量形式。 從這一點可以看出，可以將質量轉化為能量和能量。 在原子間水平下，會發生這種反應。 特別地，原子核本身的一些質量很可能變成能量。 這發生在幾個方面。 首先，細胞核可以衰變成許多較小的細胞核，這種反應稱為“衰變”。 其次，較小的核可以很容易地連接成一個較大的核 - 這是一個合成反應。 在宇宙中，這樣的反應是非常普遍的。 只要說合成反應是星星的能量來源。 但人類對核反應堆使用衰變反應，人們已經學會控制這些複雜的過程。 但是什麼是連鎖核反應？ 如何管理？

在原子核中會發生什麼

鏈核反應是當基本粒子或核與其他核碰撞時發生的過程。 為什麼“連鎖”？ 這是一系列連續的單核反應。 作為該過程的結果，初始核中的量子態和核子組成存在變化，甚至新的顆粒出現反應產物。 鏈核反應是物理學研究核與核與粒子之間的相互作用機制的可能性，是獲得新元素和同位素的主要方法。 為了了解連鎖反應的過程，我們必須首先處理單一的反應。

你需要一個反應

為了進行鍊式核反應這樣的過程，有必要將粒子（核和核子，兩個核）近似為強相互作用半徑（大約一個費米）的距離。 如果距離很大，則帶電粒子的相互作用將純粹是庫侖。 在核反應中，所有的法律都被觀察到：能量的保存，動量，動量，重子電荷。 連鎖核反應由一組符號a，b，c，d表示。 符號a表示原始核，b表示入射粒子，c表示新發射的粒子，d表示產生的核。

反應的能量

鏈狀核反應可以同時吸收和釋放能量，這等於反應後的粒子質量與其之間的差異。 吸收的能量決定了碰撞的最小動能，即可以自由流動的核反應的所謂閾值。 這個閾值取決於參與交互的粒子，以及它們的特徵。 在初始階段，所有顆粒都處於預定的量子態。

反應

核心被轟擊的帶電粒子的主要來源是帶電粒子的加速器，其產生質子，重離子和輕核的束。 通過使用核反應堆獲得緩慢的中子。 可以使用不同類型的核反應（合成和衰變）來固定帶電粒子。 它們的概率取決於碰撞的顆粒的參數。 該特徵與反應的橫截面的特徵相關聯，即將核表徵為入射顆粒的靶的有效面積，其是粒子和核進入相互作用的概率的量度。 如果具有非零自旋的顆粒參與反應，則橫截面直接取決於它們的取向。 由於事件顆粒的旋轉並不完全是混亂的，而是多或少有序，所有的小體都會被極化。 定向光束自旋的定量特性由極化矢量描述。

反應機理

什麼是鏈核反應？ 如上所述，這是一系列更簡單的反應。 事件顆粒的特徵及其與核的相互作用取決於質量，電荷，動能。 相互作用是由碰撞中激發的核的自由度決定的。 獲得對所有這些機制的控制使得可以執行諸如受控鏈核反應之類的過程。

直接反應

如果撞擊目標核的帶電粒子只觸及它，則碰撞的持續時間將與克隆核的半徑所必需的相同。 這樣的核反應稱為直接的。 這種類型的所有反應的共同特徵是激發少量自由度。 在這種過程中，在第一次碰撞之後，顆粒仍然具有足夠的能量以克服核吸引力。 例如，這種相互作用，如非彈性中子散射，電荷交換，以及與直接相互作用有關。 這種過程對稱為“總截面”的特徵的貢獻相當微薄。 然而，通過直接核反應的產品的分佈允許我們從束方向， 量子數， 填充狀態的選擇性和確定其結構確定發射的概率。

前平衡排放

如果顆粒在第一次碰撞之後不離開核相互作用區域，則它將參與連續碰撞的整個級聯。 這實際上是所謂的鏈核反應。 由於這種情況，顆粒的動能分佈在核的組成部分之間。 細胞核的狀態將逐漸變得更加複雜。 在這個過程中，在某些核子或整個簇（一組核子）上，足以從核發射這個核子的能量可以被集中。 進一步的放鬆將導致統計平衡的形成和復合核的形成。

鏈反應

什麼是鏈核反應？ 這是其組成部分的順序。 也就是說，由帶電粒子引起的多次連續的單核反應在前面的步驟中作為反應產物出現。 什麼叫做鏈核反應？ 例如，當在先前的衰變中獲得的中子發起多個裂變事件時，重核的裂變。

鏈核反應的特點

在所有化學反應中，連鎖的化學反應變得非常受歡迎。 具有未使用鍵的顆粒充當游離原子或自由基。 在鍊式核反應的這種過程中，其流動的機制由不具有庫侖勢壘並在吸收時激發核的中子提供。 如果介質中出現必需的顆粒，則會引起一連串的後續轉化，這將繼續下去，直到由於載體顆粒的損失導致鏈斷裂。

為什麼運營商丟失

連續反應鏈的載體顆粒的損失只有兩個原因。 第一個是吸收沒有二次發射過程的顆粒。 第二個 - 粒子的離開超過支持鏈過程的物質量的極限。

兩種過程

如果在連鎖反應的每個時期，只有一個載體顆粒才誕生，那麼這個過程就可以稱為無支化的。 它不能大規模地釋放能量。 如果有很多載體顆粒，這就是所謂的支化反應。 什麼是分支的鏈核反應？ 在之前的行動中獲得的二次粒子之一將繼續早期開始的鏈條，但其他的將產生也將分支的新反應。 導致破裂的過程將與此過程競爭。 所產生的情況將產生特定的關鍵和限制現象。 例如，如果比純粹的新的鏈條有更多的懸崖，那麼自我維持的反應將是不可能的。 即使您通過在適當的環境中引入適量的顆粒來人為激發，該過程仍將隨著時間的推移而消逝（通常很快）。 如果新鏈的數量超過懸崖數量，則鏈核反應開始遍及整個物質。

關鍵狀態

一個關鍵的狀態將物質狀態與發達的自我維持的連鎖反應區分開來，這個反應根本不可能。 此參數的特徵在於新鏈的數量與可能的中斷次數之間的相等。 像存在自由載體顆粒一樣，關鍵狀態是“連鎖核反應實現條件”的主要項目。 這個狀態的實現可以通過許多可能的因素來確定。 重元素的核裂變僅由一個中子激發。 作為連鎖核裂變反應的過程的結果，出現更多的中子。 因此，該方法可以產生支化反應，其中中子載體將作為載體。 在沒有裂變或離開的中子捕獲速率（損失率）將被載體顆粒的傳播速度補償的情況下，鏈反應將在穩定狀態下進行。 這個等式表徵乘法因子。 在上述情況下，它等於1。 在 核能方面， 由於能量釋放速率與倍增因子之間引入 負反饋 ，可以控制核反應的過程。 如果這個係數超過一個，那麼反應將呈指數級增長。 無導向的連鎖反應用於核武器。

電力工程中的鏈核反應

反應器的反應性由在其核心中發生的大量方法確定。 所有這些影響都由所謂的反應性係數決定。 石墨棒，熱載體或鈾的溫度變化對反應器反應性的影響以及諸如鍊核反應之類的工藝的強度的影響的特徵在於溫度係數（用於鈾，石墨的熱載體）。 蒸汽指示器的功率，氣壓指標也有依賴特性。 為了在反應堆中保持核反應，有必要將一些元素轉化為其他元素。 為此，有必要考慮到發生連鎖核反應的條件 - 能夠分解和分離許多基本粒子與衰變的物質的存在，因此這將導致剩餘的核的裂變。 鈾-238，鈾-235，钚-239通常用作這種物質。 在核鏈反應通過期間，這些元素的同位素將分解並形成兩種或更多種其它化學物質。 在這個過程中，發射所謂的“γ”射線，發生強烈的能量釋放，產生可以繼續反應事件的兩個或三個中子。 區分慢中子和快中子，因為為了原子的核分解，這些顆粒必須以一定的速率飛行。