Verschil tussen gecontroleerde en ongecontroleerde kettingreactie

Belangrijkste verschil - Gecontroleerd vs ongecontroleerde kettingreactie
 

De belangrijk verschil tussen gecontroleerde en ongecontroleerde kettingreacties is dat gecontroleerde kettingreacties leiden niet tot explosieve effecten, terwijl ongecontroleerde kettingreacties tot explosieve energievrijgave leiden.

De termen gecontroleerde kettingreacties en ongecontroleerde kettingreacties worden besproken onder nucleaire chemie. Een nucleaire kettingreactie vindt plaats wanneer een kernreactie de progressie van een aantal andere kernreacties vervolgens veroorzaakt. Deze kettingreacties geven een zeer hoge hoeveelheid energie af.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is gecontroleerde kettingreactie
3. Wat is ongecontroleerde kettingreactie
4. Vergelijking zij aan zij - Gecontroleerd versus ongecontroleerde kettingreactie in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat is gecontroleerde kettingreactie?

Een gecontroleerde kettingreactie is een keten van nucleaire reacties die vervolgens onder gecontroleerde omstandigheden plaatsvindt. Laten we dit concept begrijpen door kernsplijtingreacties als voorbeeld te gebruiken. Een splijtingsketenreactie vindt plaats wanneer een neutron en een splijtbare isotoop met elkaar interageren. Deze interactie veroorzaakt de vrijlating van sommige neutronen uit de splijtbare kern. Deze vrijgegeven neutronen kunnen interageren met andere splijtbare isotopen en de initiatie van daaropvolgende splijtingsreacties veroorzaken. Wanneer deze reacties op de juiste manier worden gereguleerd en gereguleerd, wordt dit een gecontroleerde kettingreactie genoemd. Gecontroleerde splijtingsreacties kunnen worden uitgevoerd in de aanwezigheid van moderators.

Kerncentrales gebruiken gecontroleerde kettingreacties. Daar worden de kettingreacties gecontroleerd door de snelheid van kernreacties te regelen. Gecontroleerde kettingreacties kunnen eenvoudig worden omgezet in ongecontroleerde vorm. De reacties kunnen worden geregeld door de hoeveelheid gebruikt uitgangsmateriaal (de splijtbare isotoop) te regelen. Als de hoeveelheid gebruikt uranium bijvoorbeeld hoog is, zal de reactiesnelheid ook hoog zijn, omdat dan de kans groot is dat een neutron interageert met een splijtbare isotoop. Dan wordt de reactie onbeheersbaar. En ook, door de reactietijd te regelen, kan een nucleaire kettingreactie worden omgezet in een gecontroleerde reactie. Wanneer de reactietijd wordt verminderd, is de kans dat een neutron interageert met een splijtbare isotoop laag. Dan kan de reactie gemakkelijk worden gecontroleerd.

Wat is ongecontroleerde kettingreactie?

Een ongecontroleerde kettingreactie is een kettingreactie van kernreacties die vervolgens plaatsvindt, maar niet onder gecontroleerde omstandigheden. Daarom kan een ongecontroleerde kettingreactie zeer explosief worden. Dat komt omdat deze reacties een zeer hoge hoeveelheid energie tegelijkertijd kunnen afgeven.

Afbeelding 01: een ongecontroleerde kettingreactie

Bijvoorbeeld, de radioactieve isotoop Uranium-235 kan een kernsplitsing ondergaan waarbij het neutron langzaam wordt vrijgegeven. Eén isotoop laat drie neutronen tegelijkertijd los. Deze drie neutronen kunnen reageren met drie andere uranium-235 isotopen die 9 neutronen vrijgeven (3 neutronen per elke isotoop). Op dezelfde manier zal de kettingreactie verdergaan en een zeer hoge hoeveelheid energie vrijgeven. Deze ongecontroleerde nucleaire kettingreacties worden gebruikt in nucleaire bommen.

Wat is het verschil tussen gecontroleerde en ongecontroleerde kettingreactie?

Gecontroleerd versus ongecontroleerde kettingreactie
Een gecontroleerde kettingreactie is een keten van nucleaire reacties die vervolgens onder gecontroleerde omstandigheden plaatsvindt.	Een ongecontroleerde kettingreactie is een kettingreactie van kernreacties die vervolgens plaatsvindt, maar niet onder gecontroleerde omstandigheden.
Components
Een gecontroleerde kettingreactie wordt uitgevoerd in de aanwezigheid van moderators.	Een ongecontroleerde kettingreactie wordt uitgevoerd in afwezigheid van moderators.
Beheersmaatregelen
Een nucleaire kettingreactie wordt omgezet in een gecontroleerde kettingreactie door de hoeveelheid aanwezige splijtbare isotopen te reguleren, waardoor de reactietijd wordt verminderd en moderators worden gebruikt.	Een ongecontroleerde kettingreactie heeft geen controlemaatregelen.
toepassingen
Gecontroleerde kettingreacties worden gebruikt in kerncentrales om elektriciteit te genereren.	Ongecontroleerde kettingreacties worden gebruikt in nucleaire bommen.

Samenvatting - Gecontroleerd vs ongecontroleerde kettingreactie

Nucleaire kettingreacties kunnen voornamelijk worden gevonden met betrekking tot kernsplijtingsreacties. kernsplijting is de afbraak van een onstabiele atoomkern. Het verschil tussen gecontroleerde en ongecontroleerde kettingreacties is dat gecontroleerde kettingreacties niet tot explosieve effecten leiden, terwijl ongecontroleerde kettingreacties tot explosieve energievrijgave leiden.

Referentie:

1. Ramakrishnan, Dinesh. "Infofavour." Kernsplijting - Gecontroleerde en ongecontroleerde kernsplitsingsreacties. Beschikbaar Hier
2. "Gecontroleerde splijting versus ongecontroleerde splijting." JISIBHLFysiologie - Gecontroleerde splijting versus ongecontroleerde splijting. Beschikbaar Hier 
3. "Nucleaire kettingreactie." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 31 maart 2018. Beschikbaar Hier

Afbeelding met dank aan:

1. 'Kernsplijting kettingreactie' door MikeRun - Eigen werk, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia