Ugrás a tartalomhoz

цепная реакция

A Wikiszótárból, a nyitott szótárból

Kiejtés

  • IPA: [t͡sɨpnəjə rʲɪəkt͡sɨjə]

Főnév

цепная реакция • (cepnaja reakcija) nn

  1. láncreakció

Цепная реакция — это процесс, в котором одно или несколько событий инициируют серию последующих событий, поддерживающих или усиливающих процесс. В физике и ядерной энергетике под цепной реакцией обычно подразумевается процесс деления атомных ядер, в результате которого высвобождаются нейтроны, способные вызывать деление других ядер.

Цепная реакция в ядерной физике

Цепная реакция возникает, когда одно событие деления атомного ядра вызывает другие события деления, образуя самоподдерживающийся процесс.

Пример: Делящееся ядро урана-235 (( ^{235}U )):

  1. Начало реакции:
    Нейтрон сталкивается с атомом урана-235, и ядро поглощает нейтрон, превращаясь в возбужденное состояние.
  2. Деление ядра:
    Возбужденное ядро урана распадается на два более лёгких ядра (продукты деления), высвобождая:
    • Огромное количество энергии (примерно 200 МэВ на одно деление).
    • 2-3 новых свободных нейтрона.
  3. Распространение:
    Высвободившиеся нейтроны сталкиваются с другими ядрами урана-235, вызывая их деление и продолжая процесс.

Виды цепной реакции

  1. Подкритическая:
    Среднее число нейтронов, вызывающих новые деления, меньше 1. Реакция затухает.
  2. Критическая:
    Среднее число нейтронов, вызывающих деления, равно 1. Реакция самоподдерживается на постоянном уровне.
  3. Надкритическая:
    Среднее число нейтронов, вызывающих деления, больше 1. Реакция ускоряется, что может привести к взрыву (например, в атомной бомбе).

Условия для цепной реакции

  1. Достаточная масса делящегося вещества (“критическая масса”):
    Масса вещества должна быть такой, чтобы большая часть высвобождающихся нейтронов оставалась в материале и вызывала новые деления.
  2. Чистота материала:
    Примеси или изотопы, которые не делятся, могут поглощать нейтроны, препятствуя развитию цепной реакции.
  3. Геометрия вещества:
    Оптимальная форма (обычно сфера) минимизирует утечку нейтронов.
  4. Замедлители нейтронов (в ядерных реакторах):
    Материалы, замедляющие нейтроны (вода, графит), повышают вероятность деления ядер.

Примеры цепной реакции

  1. Атомная электростанция:
    • Цепная реакция контролируется замедлителями и поглотителями нейтронов, чтобы обеспечивать стабильную выработку энергии.
      #* Реакция происходит в активной зоне ядерного реактора.
  2. Атомная бомба:
    • Реакция неконтролируема, что приводит к быстрому высвобождению энергии и взрыву.
      #* Пример: “Малыш” (на основе урана-235) и “Толстяк” (на основе плутония-239).

Энергия цепной реакции

  • В ядерной цепной реакции высвобождается огромное количество энергии из-за преобразования части массы атомного ядра в энергию по формуле Эйнштейна:
    [ E = mc^2 ] где ( E ) — энергия, ( m ) — потерянная масса, ( c ) — скорость света.
  • Например, в делении одного ядра урана-235 выделяется энергия, эквивалентная сжиганию миллионов молекул углеводородного топлива.

Цепная реакция в природе

Естественная цепная реакция происходила на Земле миллионы лет назад в рудниках урана, где условия способствовали самоподдерживающемуся процессу (например, в природном реакторе Окло в Габоне).

Цепная реакция в широком смысле

Термин “цепная реакция” также используется для описания других процессов, где одно событие инициирует серию следующих, например: - Химия: Полимеризация.
- Социальные явления: Паника или “эффект домино”.
- Экономика: Финансовый кризис. Цепная реакция — это универсальный феномен, лежащий в основе многих природных и технологических процессов.

A lap eredeti címe: „https://hu.wiktionary.org/w/index.php?title=цепная_реакция&oldid=3481935”