Diferența cheie – Reacție în lanț controlată vs necontrolată
Diferența cheie dintre reacțiile în lanț controlate și necontrolate este că reacțiile în lanț controlate nu conduc la niciun efect exploziv, în timp ce reacțiile în lanț necontrolate duc la eliberarea de energie explozivă.
Termenii reacții în lanț controlate și reacții în lanț necontrolate sunt discutați în chimia nucleară. O reacție nucleară în lanț are loc atunci când o reacție nucleară determină progresia altor reacții nucleare ulterior. Aceste reacții în lanț eliberează o cantitate foarte mare de energie.
Ce este reacția în lanț controlată?
O reacție în lanț controlată este un lanț de reacții nucleare care au loc ulterior în condiții controlate. Să înțelegem acest concept folosind ca exemplu reacțiile de fisiune nucleară. O reacție în lanț de fisiune are loc atunci când un neutron și un izotop fisionabil interacționează unul cu celăl alt. Această interacțiune determină eliberarea unor neutroni din nucleul fisionabil. Acești neutroni eliberați pot interacționa cu alți izotopi fisionali și pot provoca inițierea reacțiilor de fisiune ulterioare. Când aceste reacții sunt controlate și reglate în mod corespunzător, se numește reacție în lanț controlată. Reacțiile de fisiune controlată pot fi efectuate în prezența moderatorilor.
Centralele nucleare folosesc reacții în lanț controlate. Acolo, reacțiile în lanț sunt controlate prin controlul vitezei reacțiilor nucleare. Reacțiile controlate în lanț pot fi ușor transformate în formă necontrolată. Reacțiile pot fi controlate prin reglarea cantității de materie primă utilizată (izotopul fisionabil). De exemplu, dacă cantitatea de uraniu folosită este mare, atunci viteza de reacție va fi, de asemenea, mare, deoarece atunci probabilitatea ca un neutron să interacționeze cu un izotop fisionabil este mare. Atunci reacția devine incontrolabilă. Și, de asemenea, prin reglarea timpului de reacție, o reacție nucleară în lanț poate fi transformată într-o reacție controlată. Când timpul de reacție este redus, probabilitatea ca un neutron să interacționeze cu un izotop fisionabil este scăzută. Apoi reacția poate fi controlată cu ușurință.
Ce este reacția în lanț necontrolată?
O reacție în lanț necontrolată este un lanț de reacții nucleare care au loc ulterior, dar nu în condiții controlate. Prin urmare, o reacție în lanț necontrolată poate deveni extrem de explozivă. Acest lucru se datorează faptului că aceste reacții pot elibera o cantitate foarte mare de energie la un moment dat.
Figura 01: O reacție în lanț necontrolată
De exemplu, izotopul radioactiv Uraniu-235 poate suferi fisiune nucleară eliberând neutroni lent. Un izotop eliberează trei neutroni simultan. Acești trei neutroni pot reacționa cu alți trei izotopi de uraniu-235 eliberând 9 neutroni (3 neutroni per fiecare izotop). La fel, reacția în lanț va progresa și va elibera o cantitate foarte mare de energie. Aceste reacții nucleare în lanț necontrolate sunt folosite în bombe nucleare.
Care este diferența dintre reacția în lanț controlată și necontrolată?
Reacție în lanț controlată versus necontrolată |
|
| O reacție în lanț controlată este un lanț de reacții nucleare care au loc ulterior în condiții controlate. | O reacție în lanț necontrolată este un lanț de reacții nucleare care au loc ulterior, dar nu în condiții controlate. |
| Componente | |
| O reacție în lanț controlată este efectuată în prezența moderatorilor. | O reacție în lanț necontrolată este efectuată în absența moderatorilor. |
| Măsuri de control | |
| O reacție nucleară în lanț este transformată într-o reacție în lanț controlată prin reglarea cantității de izotopi fisionali prezenți, reducerea timpului de reacție și utilizarea moderatorilor. | O reacție în lanț necontrolată nu are măsuri de control. |
| Aplicații | |
| Reacțiile controlate în lanț sunt folosite în centralele nucleare pentru a genera electricitate. | Reacțiile în lanț necontrolate sunt folosite în bombe nucleare. |
Rezumat – Reacție în lanț controlată vs necontrolată
Reacțiile nucleare în lanț pot fi găsite în principal cu privire la reacțiile de fisiune nucleară. fisiunea nucleară este distrugerea unui nucleu atomic instabil. Diferența dintre reacțiile în lanț controlate și necontrolate este că reacțiile în lanț controlate nu conduc la niciun efect exploziv, în timp ce reacțiile în lanț necontrolate duc la eliberarea de energie explozivă.
