Hauptunterschied – Unterkritische vs. kritische vs. überkritische Masse
Unterkritische, kritische und überkritische Masse beziehen sich auf die Masse eines sp altbaren Materials, das in nuklearen Kettenreaktionen verwendet wird. Der Hauptunterschied zwischen unterkritischer, kritischer und überkritischer Masse besteht darin, dass die unterkritische Masse die Masse eines sp altbaren Materials ist, das nicht ausreicht, um eine nukleare Kettenreaktion aufrechtzuerh alten, während die kritische Masse die Masse eines sp altbaren Materials ist, das erforderlich ist, um eine nukleare Kettenreaktion aufrechtzuerh alten, und Die überkritische Masse eines sp altbaren Materials ist die Masse, die mehr als ausreicht, um eine nukleare Kettenreaktion aufrechtzuerh alten.
Eine nukleare Kettenreaktion ist eine Reihe von Sp altungsreaktionen. Eine Kernsp altungsreaktion ist der Prozess der Freisetzung eines Neutrons aus einem instabilen Atomkern. Wenn dieses freigesetzte Neutron mit einem anderen instabilen Isotop interagiert, wird das neue Isotop ebenfalls einer Kernsp altung unterzogen, wodurch ein weiteres Neutron freigesetzt wird. Ebenso findet eine Kette von Reaktionen statt.
Was ist unterkritische Masse?
Unterkritische Masse ist die Masse eines sp altbaren Materials, die nicht ausreicht, um eine nukleare Kettenreaktion aufrechtzuerh alten. Um eine Sp altungskettenreaktion auszulösen, sollte eine minimal erforderliche Menge an Masse des sp altbaren Isotops (bekannt als kritische Masse) vorhanden sein. Die unterkritische Masse ist immer kleiner als die kritische Masse; Daher kann die unterkritische Masse eines sp altbaren Materials keine Sp altkettenreaktion aufrechterh alten.
Die Anzahl der Neutronen in einer unterkritischen Masse sp altbaren Materials nimmt mit der Zeit exponentiell ab, da nicht genügend Isotope vorhanden sind, die durch Wechselwirkung mit den vorhandenen Neutronen mehr Neutronen freisetzen können.
Was ist kritische Masse?
Die kritische Masse ist die kleinste Masse eines sp altbaren Materials, die erforderlich ist, um eine nukleare Kettenreaktion aufrechtzuerh alten. Die Menge der kritischen Masse hängt von den nuklearen Eigenschaften des sp altbaren Materials, der Dichte, Form und Anreicherung des sp altbaren Materials ab.
Abbildung 1: Die Masse der Isotope bestimmt die Anzahl der Sp altungen.
Die Reinheit des Isotops ist auch wichtig für die Bestimmung der kritischen Masse. Wenn beispielsweise die Reinheit hoch ist, ist die kritische Masse niedrig. Die externen Faktoren, die den Wert der kritischen Masse beeinflussen, sind die Temperatur und die Umgebung des sp altbaren Materials.
Was ist überkritische Masse?
Die überkritische Masse eines sp altbaren Materials ist die Masse, die mehr als ausreicht, um eine nukleare Kettenreaktion aufrechtzuerh alten. Wenn in einem System mit Sp altungskettenreaktionen überkritische Masse vorhanden ist, nimmt die Sp altungsrate mit der Zeit zu. Dies liegt daran, dass die Wahrscheinlichkeit, dass ein Neutron mit einem Isotop interagiert, sehr hoch ist, da in diesem System viele Isotope vorhanden sind. Nach einiger Zeit erreicht das System jedoch einen Gleichgewichtszustand, bei dem die Massemenge auf die kritische Masse abgesenkt wurde.
Was ist der Unterschied zwischen unterkritischer und überkritischer Masse?
Unterkritisch vs. Kritisch vs. Überkritische Masse |
|
| Unterkritische Masse | Unterkritische Masse ist die Masse eines sp altbaren Materials, das nicht ausreicht, um eine nukleare Kettenreaktion aufrechtzuerh alten. |
| Kritische Masse | Die kritische Masse ist die kleinste Masse eines sp altbaren Materials, die erforderlich ist, um eine nukleare Kettenreaktion aufrechtzuerh alten. |
| Überkritische Masse | Die überkritische Masse eines sp altbaren Materials ist die Masse, die mehr als ausreicht, um eine nukleare Kettenreaktion aufrechtzuerh alten. |
| Massenmenge | |
| Unterkritische Masse | Die unterkritische Masse ist kleiner als die kritische Masse. |
| Kritische Masse | Die kritische Masse ist die kleinste Masse, die erforderlich ist, damit eine Sp altungskettenreaktion ausgelöst wird. |
| Überkritische Masse | Die überkritische Masse ist größer als die kritische Masse. |
| Reaktionsrate | |
| Unterkritische Masse | Die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt mit der Zeit in Gegenwart von unterkritischer Masse ab. |
| Kritische Masse | Die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt in Gegenwart einer kritischen Masse mit der Zeit ab. |
| Überkritische Masse | Die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt in Gegenwart von überkritischer Masse mit der Zeit ab. |
Zusammenfassung – Unterkritische kritische vs. überkritische Masse
Eine Kernsp altungsreaktion kann mehrere nachfolgende Sp altungen initiieren, die zur Entstehung von Sp altungskettenreaktionen führen. Basierend auf der Menge an Masse, die für den Fortschritt und die Aufrechterh altung einer Kettenreaktion erforderlich ist, gibt es drei Arten von Massen, die als unterkritische Masse, kritische Masse und überkritische Masse bezeichnet werden. Der Hauptunterschied zwischen unterkritischer kritischer und überkritischer Masse besteht darin, dass unterkritische Masse die Masse eines sp altbaren Materials ist, das nicht ausreicht, um eine nukleare Kettenreaktion aufrechtzuerh alten, während kritische Masse die Masse eines sp altbaren Materials ist, das für eine anh altende nukleare Kettenreaktion und überkritische Masse erforderlich ist eines sp altbaren Materials ist die Masse, die mehr als ausreicht, um eine nukleare Kettenreaktion aufrechtzuerh alten.
