Az kulcs különbség az ellenőrzött és ellenőrizetlen láncreakciók között ez a szabályozott láncreakciók nem okoznak robbanásveszélyt, míg a nem ellenőrzött láncreakciók robbanásveszélyes energia felszabadulást okoznak.
A szabályozott láncreakciók és az ellenőrizetlen láncreakciók kifejezéseket a nukleáris kémia tárgyalja. Nukleáris láncreakció akkor fordul elő, ha az egyik nukleáris reakció később más nukleáris reakciók előrehaladását idézi elő. Ezek a láncreakciók nagyon nagy mennyiségű energiát bocsátanak ki.
1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi az ellenőrzött láncreakció?
3. Mi az a kontrollálatlan láncreakció?
4. Side by side összehasonlítás - Kontrollált és nem ellenőrzött láncreakció táblázatos formában
5. Összegzés
A szabályozott láncreakció olyan nukleáris reakciók lánca, amelyek később ellenőrzött körülmények között zajlanak. Megértjük ezt a fogalmat, a nukleáris hasadási reakciókkal példaként. A hasadási láncreakció akkor következik be, amikor a neutron és a hasadó izotóp kölcsönhatásba lépnek. Ez a kölcsönhatás bizonyos neutronok felszabadulását okozza a hasadó magból. Ezek a felszabadult neutronok kölcsönhatásba léphetnek más hasadó izotópokkal, és későbbi hasadási reakciókat indíthatnak el. Amikor ezeket a reakciókat megfelelően szabályozzák és szabályozzák, akkor kontrollált láncreakciónak nevezzük. A szabályozott hasadási reakciók moderátorok jelenlétében végezhetők.
Az atomerőművek szabályozott láncreakciókat alkalmaznak. Ott a láncreakciókat a nukleáris reakciók sebességének szabályozásával lehet irányítani. A szabályozott láncreakciók könnyen átalakíthatók ellenőrizetlen formává. A reakciókat az alkalmazott kiindulási anyag (hasadó izotóp) mennyiségének szabályozásával lehet szabályozni. Például, ha nagy a felhasznált urán mennyisége, akkor a reakciósebesség is nagy lesz, mivel akkor nagy a valószínűsége annak, hogy egy neutron kölcsönhatásba lép egy hasadó izotóppal. Ezután a reakció ellenőrizhetetlenné válik. És ezenkívül a reakció idejének szabályozásával egy nukleáris láncreakciót szabályozott reakcióvá lehet alakítani. A reakció idejének csökkentésekor a hasadó izotóppal rendelkező neutron kölcsönhatásának valószínűsége alacsony. Ezután a reakció könnyen szabályozható.
A nem ellenőrzött láncreakció egy nukleáris reakció lánc, amely később, de nem ellenőrzött körülmények között zajlik le. Ezért egy ellenőrizetlen láncreakció nagyon robbanásszerű lehet. Ennek oka az, hogy ezek a reakciók nagyon sok energiát bocsáthatnak ki egy időben.
01. ábra: Nem ellenőrzött láncreakció
Például az Urán-235 radioaktív izotóp atommaghasadáson mehet keresztül, lassan felszabadítva a neutronokat. Az egyik izotóp egyszerre három neutront szabadít fel. Ez a három neutron reagálhat három másik urán-235 izotóppal, felszabadítva 9 neutront (minden egyes izotóponként 3 neutron). Hasonlóképpen, a láncreakció előrehalad és nagyon nagy mennyiségű energiát bocsát ki. Ezeket az ellenőrizetlen nukleáris láncreakciókat használják a nukleáris bombákban.
Vezérelt és nem ellenőrzött láncreakció | |
A szabályozott láncreakció egy nukleáris reakció lánc, amely később ellenőrzött körülmények között zajlik le. | A nem ellenőrzött láncreakció egy nukleáris reakció lánc, amely később, de nem ellenőrzött körülmények között zajlik le. |
Alkatrészek | |
A szabályozott láncreakciót moderátorok jelenlétében hajtjuk végre. | Kontrollálatlan láncreakciót moderátorok távollétében hajtunk végre. |
Ellenőrző intézkedések | |
A nukleáris láncreakciót szabályozott láncreakcióvá alakítják a hasadó izotópok mennyiségének szabályozásával, a reakcióidő csökkentésével és moderátorok használatával. | A nem ellenőrzött láncreakciónak nincs ellenőrző intézkedése. |
Alkalmazások | |
Az atomerőművekben szabályozott láncreakciókat használnak villamos energia előállítására. | Nem ellenőrzött láncreakciókat használnak a nukleáris bombákban. |
A nukleáris láncreakciók elsősorban a atommaghasadási reakciók tekintetében találhatók meg. A atommaghasadás az instabil atommag lebontása. A szabályozott és ellenőrizetlen láncreakciók közötti különbség az, hogy a szabályozott láncreakciók nem vezetnek robbanásveszélyes hatásokhoz, míg a nem ellenőrzött láncreakciók robbanásveszélyes energia felszabadulást eredményeznek.
1. Ramakrishnan, Dinesh. „Infofavour.” Nukleáris hasadás - szabályozott és nem ellenőrzött hasadási reakciók. Itt érhető el
2. „Vezérelt hasadás vs nem ellenőrizetlen hasadás”. JISIBHLPhysics - Vezérelt hasadás vs nem ellenőrizetlen hasadás. Itt érhető el
3. „Nukleáris láncreakció”. Wikipedia, Wikimedia Alapítvány, 2018. március 31. Elérhető itt
1. „Nukleáris hasadási láncreakció” MikeRun által - Saját munka, (CC BY-SA 4.0) a Commons Wikimedia segítségével