Klíčový rozdíl - kontrolovaná vs nekontrolovaná řetězová reakce
Klíčovým rozdílem mezi řízenými a nekontrolovanými řetězovými reakcemi je to, že řízené řetězové reakce nevedou k žádným výbušným účinkům, zatímco nekontrolované řetězové reakce vedou k uvolnění výbušné energie.
Termíny řízené řetězové reakce a nekontrolované řetězové reakce jsou diskutovány v jaderné chemii. K jaderné řetězové reakci dochází, když jedna jaderná reakce způsobí postup některých dalších jaderných reakcí následně. Tyto řetězové reakce uvolňují velmi vysoké množství energie.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je řízená řetězová reakce
3. Co je nekontrolovaná řetězová reakce
4. Srovnání vedle sebe - kontrolovaná vs nekontrolovaná řetězová reakce ve formě tabulky
5. Shrnutí
Co je řízená řetězová reakce?
Řízená řetězová reakce je řetězec jaderných reakcí, které probíhají následně za kontrolovaných podmínek. Rozuměme tomuto konceptu a jako příklad používáme reakce štěpení jader. Štěpná řetězová reakce probíhá, když se neutron a štěpný izotop vzájemně ovlivňují. Tato interakce způsobuje uvolnění některých neutronů ze štěpného jádra. Tyto uvolněné neutrony mohou interagovat s jinými štěpnými izotopy a způsobit iniciaci následných štěpných reakcí. Pokud jsou tyto reakce správně řízeny a regulovány, nazývá se to řízená řetězová reakce. Reakce řízeného štěpení lze provádět za přítomnosti moderátorů.
Jaderné elektrárny používají řízené řetězové reakce. Zde jsou řetězové reakce řízeny řízením rychlosti jaderných reakcí. Řízené řetězové reakce lze snadno převést do nekontrolované formy. Reakce lze regulovat regulací množství použitého výchozího materiálu (štěpný izotop). Například, pokud je množství použitého uranu vysoké, pak bude také vysoká reakční rychlost, protože pak je vysoká pravděpodobnost interakce neutronu s štěpným izotopem. Pak se reakce stane nekontrolovatelnou. Regulací doby reakce lze také provést nukleární řetězovou reakci v řízenou reakci. Když je doba reakce snížena, je pravděpodobnost interakce neutronu se štěpným izotopem nízká. Poté lze reakci snadno ovládat.
Co je nekontrolovaná řetězová reakce?
Nekontrolovaná řetězová reakce je řetězec jaderných reakcí, které probíhají následně, ale ne za kontrolovaných podmínek. Nekontrolovaná řetězová reakce se proto může stát vysoce výbušnou. Je to proto, že tyto reakce mohou uvolňovat velmi vysoké množství energie najednou.
Obrázek 01: Nekontrolovaná řetězová reakce
Například radioaktivní izotop Uran-235 může podstoupit jaderné štěpení a pomalu uvolňovat neutron. Jeden izotop uvolňuje tři neutrony najednou. Tyto tři neutrony mohou reagovat se třemi dalšími izotopy uranu-235 a uvolňovat 9 neutronů (3 neutrony na každý izotop). Podobně bude řetězová reakce postupovat a uvolňovat velmi vysoké množství energie. Tyto nekontrolované jaderné řetězové reakce se používají v jaderných bombách.
Jaký je rozdíl mezi kontrolovanou a nekontrolovanou řetězovou reakcí?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
Řízená vs nekontrolovaná řetězová reakce |
|
| Řízená řetězová reakce je řetězec jaderných reakcí, které probíhají následně za kontrolovaných podmínek. | Nekontrolovaná řetězová reakce je řetězec jaderných reakcí, které probíhají následně, ale ne za kontrolovaných podmínek. |
| Součásti | |
| Řízená řetězová reakce se provádí za přítomnosti moderátorů. | Nekontrolovaná řetězová reakce se provádí za nepřítomnosti moderátorů. |
| Kontrolní opatření | |
| Jaderná řetězová reakce se převádí na řízenou řetězovou reakci regulací množství přítomných štěpných izotopů, zkrácením doby reakce a použitím moderátorů. | Nekontrolovaná řetězová reakce nemá žádná kontrolní opatření. |
| Aplikace | |
| Řízené řetězové reakce se používají v jaderných elektrárnách k výrobě elektřiny. | U jaderných bomb se používají nekontrolované řetězové reakce. |
Shrnutí - Řízená vs nekontrolovaná řetězová reakce
Nukleární řetězové reakce lze nalézt hlavně u reakcí na štěpení jader. jaderné štěpení je rozpad nestabilního atomového jádra. Rozdíl mezi řízenými a nekontrolovanými řetězovými reakcemi spočívá v tom, že řízené řetězové reakce nevedou k žádným výbušným účinkům, zatímco nekontrolované řetězové reakce vedou k uvolnění výbušné energie.
