链核反应。 实现核链反应的条件

相对论说，群众是一种特殊的能量形式。 从这一点可以看出，可以将质量转化为能量和能量。 在原子间水平下，会发生这种反应。 特别地，原子核本身的一些质量很可能变成能量。 这发生在几个方面。 首先，细胞核可以衰变成许多较小的细胞核，这种反应称为“衰变”。 其次，较小的核可以很容易地连接成一个较大的核 - 这是一个合成反应。 在宇宙中，这样的反应是非常普遍的。 只要说合成反应是星星的能量来源。 但人类对 核反应堆 使用衰变反应 ， 人们已经学会控制这些复杂的过程。 但是什么是连锁核反应？ 如何管理？

在原子核中会发生什么

链核反应是当基本粒子或核与其他核碰撞时发生的过程。 为什么“连锁”？ 这是一系列连续的单核反应。 作为该过程的结果，初始核中的量子态和核子组成存在变化，甚至新的颗粒出现反应产物。 链核反应是物理学研究核与核与粒子之间的相互作用机制的可能性，是获得新元素和同位素的主要方法。 为了了解连锁反应的过程，我们必须首先处理单一的反应。

你需要一个反应

为了进行链式核反应这样的过程，有必要将粒子（核和核子，两个核）近似为强相互作用半径（大约一个费米）的距离。 如果距离很大，则带电粒子的相互作用将纯粹是库仑。 在核反应中，所有的法律都被观察到：能量的保存，动量，动量，重子电荷。 连锁核反应由一组符号a，b，c，d表示。 符号a表示原始核，b表示入射粒子，c表示新发射的粒子，d表示产生的核。

反应的能量

链状核反应可以同时吸收和释放能量，这等于反应后的粒子质量与其之间的差异。 吸收的能量决定了碰撞的最小动能，即可以自由流动的核反应的所谓阈值。 这个阈值取决于参与交互的粒子，以及它们的特征。 在初始阶段，所有颗粒都处于预定的量子态。

反应

核心被轰击的带电粒子的主要来源是带电粒子的加速器，其产生质子，重离子和轻核的束。 通过使用核反应堆获得缓慢的中子。 可以使用不同类型的核反应（合成和衰变）来固定带电粒子。 它们的概率取决于碰撞的颗粒的参数。 该特征与反应的横截面的特征相关联，即将核表征为入射颗粒的靶的有效面积，其是粒子和核进入相互作用的概率的量度。 如果具有非零自旋的颗粒参与反应，则横截面直接取决于它们的取向。 由于事件颗粒的旋转并不完全是混乱的，而是多或少有序，所有的小体都会被极化。 定向光束自旋的定量特性由极化矢量描述。

反应机理

什么是链核反应？ 如上所述，这是一系列更简单的反应。 事件颗粒的特征及其与核的相互作用取决于质量，电荷，动能。 相互作用是由碰撞中激发的核的自由度决定的。 获得对所有这些机制的控制使得可以执行诸如受控链核反应之类的过程。

直接反应

如果撞击目标核的带电粒子只触及它，则碰撞的持续时间将与克隆核的半径所必需的相同。 这样的核反应称为直接的。 这种类型的所有反应的共同特征是激发少量自由度。 在这种过程中，在第一次碰撞之后，颗粒仍然具有足够的能量以克服核吸引力。 例如，这种相互作用，如非弹性中子散射，电荷交换，以及与直接相互作用有关。 这种过程对称为“总截面”的特征的贡献相当微薄。 然而，通过直接核反应的产品的分布允许我们从束方向， 量子数， 填充状态的选择性和确定其结构确定发射的概率。

前平衡排放

如果颗粒在第一次碰撞之后不离开核相互作用区域，则它将参与连续碰撞的整个级联。 这实际上是所谓的链核反应。 由于这种情况，颗粒的动能分布在核的组成部分之间。 细胞核的状态将逐渐变得更加复杂。 在这个过程中，在某些核子或整个簇（一组核子）上，足以从核发射这个核子的能量可以被集中。 进一步的放松将导致统计平衡的形成和复合核的形成。

链反应

什么是链核反应？ 这是其组成部分的顺序。 也就是说，由带电粒子引起的多次连续的单核反应在前面的步骤中作为反应产物出现。 什么叫做链核反应？ 例如，当在先前的衰变中获得的中子发起多个裂变事件时，重核的裂变。

链核反应的特点

在所有化学反应中，连锁的化学反应变得非常受欢迎。 具有未使用键的颗粒充当游离原子或自由基。 在链式核反应的这种过程中，其流动的机制由不具有库仑势垒并在吸收时激发核的中子提供。 如果介质中出现必需的颗粒，则会引起一连串的后续转化，这将继续下去，直到由于载体颗粒的损失导致链断裂。

为什么运营商丢失

连续反应链的载体颗粒的损失只有两个原因。 第一个是吸收没有二次发射过程的颗粒。 第二个 - 粒子的离开超过支持链过程的物质量的极限。

两种过程

如果在连锁反应的每个时期，只有一个载体颗粒才诞生，那么这个过程就可以称为无支化的。 它不能大规模地释放能量。 如果有很多载体颗粒，这就是所谓的支化反应。 什么是分支的链核反应？ 在之前的行动中获得的二次粒子之一将继续早期开始的链条，但其他的将产生也将分支的新反应。 导致破裂的过程将与此过程竞争。 所产生的情况将产生特定的关键和限制现象。 例如，如果比纯粹的新的链条有更多的悬崖，那么自我维持的反应将是不可能的。 即使您通过在适当的环境中引入适量的颗粒来人为激发，该过程仍将随着时间的推移而消逝（通常很快）。 如果新链的数量超过悬崖数量，则链核反应开始遍及整个物质。

关键状态

一个关键的状态将物质状态与发达的自我维持的连锁反应区分开来，这个反应根本不可能。 此参数的特征在于新链的数量与可能的中断次数之间的相等。 像存在自由载体颗粒一样，关键状态是“连锁核反应实现条件”的主要项目。 这个状态的实现可以通过许多可能的因素来确定。 重元素的核裂变仅由一个中子激发。 作为连锁核裂变反应的过程的结果，出现更多的中子。 因此，该方法可以产生支化反应，其中中子载体将作为载体。 在没有裂变或离开的中子捕获速率（损失率）将被载体颗粒的传播速度补偿的情况下，链反应将在稳定状态下进行。 这个等式表征乘法因子。 在上述情况下，它等于1。 在 核能方面， 由于能量释放速率与倍增因子之间引入 负反馈 ，可以控制核反应的过程。 如果这个系数超过一个，那么反应将呈指数级增长。 无导向的连锁反应用于核武器。

电力工程中的链核反应

反应器的反应性由在其核心中发生的大量方法确定。 所有这些影响都由所谓的反应性系数决定。 石墨棒，热载体或铀的温度变化对反应器反应性的影响以及诸如链核反应之类的工艺的强度的影响的特征在于温度系数（用于铀，石墨的热载体）。 蒸汽指示器的功率，气压指标也有依赖特性。 为了在反应堆中保持核反应，有必要将一些元素转化为其他元素。 为此，有必要考虑到发生连锁核反应的条件 - 能够分解和分离许多基本粒子与衰变的物质的存在，因此这将导致剩余的核的裂变。 铀-238，铀-235，钚-239通常用作这种物质。 在核链反应通过期间，这些元素的同位素将分解并形成两种或更多种其它化学物质。 在这个过程中，发射所谓的“γ”射线，发生强烈的能量释放，产生可以继续反应事件的两个或三个中子。 区分慢中子和快中子，因为为了原子的核分解，这些颗粒必须以一定的速率飞行。