Verschil tussen subkritische kritische en superkritische mis

Belangrijkste verschil - Subkritisch versus kritieke versus superkritische mis
 

Subkritische, kritische en superkritische massa verwijst naar de hoeveelheid massa van een splijtbaar materiaal dat wordt gebruikt in nucleaire kettingreacties. Het belangrijkste verschil tussen subkritische, kritische en superkritische massa is dat subkritische massa is de massa van een splijtbaar materiaal dat niet volstaat om een ​​nucleaire kettingreactie te ondersteunen, terwijl de kritische massa de massa van een splijtbaar materiaal is die nodig is om een ​​nucleaire kettingreactie te ondersteunen, en de superkritische massa van een splijtstof de massa is die meer is dan genoeg om een ​​nucleaire kettingreactie te ondersteunen.

Een nucleaire kettingreactie is een reeks van fissiereacties. Een kernsplitsingsreactie is het proces waarbij een neutron uit een onstabiele atoomkern wordt vrijgemaakt. Wanneer dit vrijgegeven neutron in wisselwerking staat met een ander onstabiel isotoop, ondergaat de nieuwe isotoop ook kernsplijting, waarbij een ander neutron vrijkomt. Op dezelfde manier vindt een reeks reacties plaats.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is subkritische mis
3. Wat is kritische massa
4. Wat is superkritische mis
5. Vergelijking zij aan zij - Subkritische versus kritische versus superkritische mis in tabelvorm
6. Samenvatting

Wat is subkritische mis?

Subkritische massa is de massa van een splijtbaar materiaal dat niet voldoende is om een ​​nucleaire kettingreactie in stand te houden. Om een ​​kettingreactie van de kernsplijting te initiëren, moet er een minimaal vereiste hoeveelheid massa van de splijtbare isotoop zijn (bekend als de kritische massa). De subkritische massa is altijd een kleinere hoeveelheid dan die van de kritische massa; daarom kan de subkritische massa van een splijtbaar materiaal geen splijtingsketenreactie ondersteunen.

Het aantal neutronen dat aanwezig is in een subkritische massa van splijtbaar materiaal zal exponentieel afnemen met de tijd omdat er niet voldoende isotopen zijn die in staat zijn om meer neutronen vrij te maken door interactie met de bestaande neutronen.

Wat is kritische massa?

Kritische massa is de kleinste hoeveelheid massa van een splijtbaar materiaal dat nodig is om een ​​nucleaire kettingreactie in stand te houden. De hoeveelheid kritische massa hangt af van de nucleaire eigenschappen van het splijtbare materiaal, de dichtheid, vorm en verrijking van splijtbaar materiaal.

Figuur 1: De massa van isotopen bepaalt het aantal splitsingen.

De zuiverheid van de isotoop is ook belangrijk bij het bepalen van de hoeveelheid kritische massa. Als de zuiverheid bijvoorbeeld hoog is, is de kritische massa laag. De externe factoren die van invloed zijn op de waarde van de kritische massa zijn de temperatuur en de omgeving van het splijtbare materiaal.

Wat is superkritische mis?

De superkritische massa van een splijtbaar materiaal is de massa die meer dan genoeg is om een ​​nucleaire kettingreactie in stand te houden. Wanneer er superkritische massa is in een systeem met kernreacties, zal de snelheid van splijting met de tijd toenemen. Dit komt omdat de waarschijnlijkheid van een neutron dat interageert met isotoop zeer hoog is omdat er veel isotopen in dat systeem aanwezig zijn. Na enige tijd verkrijgt het systeem echter een evenwichtstoestand waarbij de hoeveelheid massa is verlaagd tot de kritische massa.

Wat is het verschil tussen subkritische kritieke en superkritische mis?

Subkritisch versus kritieke versus superkritische mis
Subkritische mis	Subkritische massa is de massa van een splijtbaar materiaal dat niet voldoende is om een ​​nucleaire kettingreactie in stand te houden.
Kritieke massa	Kritische massa is de kleinste hoeveelheid massa van een splijtbaar materiaal dat nodig is om een ​​nucleaire kettingreactie in stand te houden.
Superkritische mis	De superkritische massa van een splijtbaar materiaal is de massa die meer dan genoeg is om een ​​nucleaire kettingreactie in stand te houden.
Hoeveelheid van de massa
Subkritische mis	De subkritische massa is een kleinere hoeveelheid dan de kritische massa.
Kritieke massa	Kritische massa is de kleinste hoeveelheid massa die nodig is om een ​​reactie op de kernsplijtingsketen te initiëren.
Superkritische mis	Superkritische massa is een hogere hoeveelheid dan de kritische massa.
Reactiesnelheid
Subkritische mis	De reactiesnelheid neemt af met de tijd in de aanwezigheid van subkritische massa.
Kritieke massa	De reactiesnelheid neemt met de tijd af in de aanwezigheid van kritische massa.
Superkritische mis	De reactiesnelheid neemt af met de tijd in de aanwezigheid van superkritische massa.

Samenvatting - Subkritische kritieke versus superkritische mis

Een kernsplitsingsreactie kan verschillende opeenvolgende fissies initiëren die leiden tot het creëren van kernsplijtingreacties. Op basis van de hoeveelheid massa die nodig is voor de progressie en om een ​​kettingreactie in stand te houden, zijn er drie soorten massa's die worden aangeduid als subkritische massa, kritische massa en superkritische massa. Het belangrijkste verschil tussen subkritische kritieke en superkritische massa is dat subkritische massa de massa is van een splijtbaar materiaal dat niet voldoende is om een ​​nucleaire kettingreactie te ondersteunen, terwijl de kritische massa de massa is van een splijtstofmateriaal dat vereist is voor een aanhoudende nucleaire kettingreactie en superkritische massa van een splijtbaar materiaal is de massa die meer dan genoeg is om een ​​nucleaire kettingreactie in stand te houden.

Referentie:

1. "Critical Mass." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 31 maart 2018, Beschikbaar Hier.
2. "Wat is kritische massa?" Innovateus.net, Beschikbaar Hier.

Afbeelding met dank aan:

1. "Kritieke massa" (Public Domain) via Commons Wikimedia