Forskel mellem kontrolleret og ukontrolleret kædereaktion

Nøgleforskel - kontrolleret vs ukontrolleret kædereaktion
 

Det vigtigste forskel mellem kontrollerede og ukontrollerede kædereaktioner er det kontrollerede kædereaktioner fører ikke til nogen eksplosive virkninger, hvorimod ukontrollerede kædereaktioner fører til eksplosiv energiudslip.

Udtrykkene kontrollerede kædereaktioner og ukontrollerede kædereaktioner diskuteres under nuklear kemi. En nukleare kædereaktion opstår, når en nuklear reaktion forårsager progression af nogle andre nukleare reaktioner efterfølgende. Disse kædereaktioner frigiver en meget stor mængde energi.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er kontrolleret kædereaktion
3. Hvad er ukontrolleret kædereaktion
4. Sammenligning side ved side - Kontrolleret kontra ukontrolleret kædereaktion i tabelform
5. Resume

Hvad er kontrolleret kædereaktion?

En kontrolleret kædereaktion er en kæde med nukleare reaktioner, der finder sted derefter under kontrollerede forhold. Lad os forstå dette koncept ved hjælp af nukleare fissionreaktioner som et eksempel. En fissionskædereaktion finder sted, når en neutron og en spaltelig isotop interagerer med hinanden. Denne interaktion medfører frigivelse af nogle neutroner fra den spaltelige kerne. Disse frigjorte neutroner kan interagere med andre fissile isotoper og forårsage initiering af efterfølgende fissionreaktioner. Når disse reaktioner kontrolleres og reguleres korrekt, kaldes det en kontrolleret kædereaktion. Kontrollerede fissionsreaktioner kan udføres i nærværelse af moderatorer.

Atomkraftværker bruger kontrollerede kædereaktioner. Her styres kædereaktionerne ved at kontrollere hastigheden af ​​nukleare reaktioner. Kontrollerede kædereaktioner kan let omdannes til ukontrolleret form. Reaktionerne kan kontrolleres ved at regulere mængden af ​​anvendt udgangsmateriale (den spaltelige isotop). For eksempel, hvis den anvendte mængde uran er høj, vil reaktionshastigheden også være høj, fordi sandsynligheden for, at et neutron interagerer med en fissil isotop er høj. Derefter bliver reaktionen ukontrollerbar. Ved at regulere reaktionstidspunktet kan en atomkædereaktion også omdannes til en kontrolleret reaktion. Når reaktionstidspunktet reduceres, er sandsynligheden for, at en neutron interagerer med en fissil isotop, lav. Derefter kan reaktionen let kontrolleres.

Hvad er ukontrolleret kædereaktion?

En ukontrolleret kædereaktion er en kæde med nukleare reaktioner, der finder sted senere, men ikke under kontrollerede forhold. Derfor kan en ukontrolleret kædereaktion blive meget eksplosiv. Dette skyldes, at disse reaktioner kan frigive en meget stor mængde energi ad gangen.

Figur 01: En ukontrolleret kædereaktion

For eksempel kan den radioaktive isotop Uranium-235 gennemgå nuklear fission og frigiver neutron langsomt. Én isotop frigiver tre neutroner ad gangen. Disse tre neutroner kan reagere med tre andre Uranium-235 isotoper, der frigiver 9 neutroner (3 neutroner pr. Hver isotop). Ligeledes vil kædereaktionen skride frem og frigive en meget høj mængde energi. Disse ukontrollerede atomkædereaktioner anvendes i atombomber.

Hvad er forskellen mellem kontrolleret og ukontrolleret kædereaktion?

Kontrolleret vs ukontrolleret kædereaktion
En kontrolleret kædereaktion er en kæde med nukleare reaktioner, der finder sted derefter under kontrollerede forhold.	En ukontrolleret kædereaktion er en kæde med nukleare reaktioner, der finder sted senere, men ikke under kontrollerede forhold.
komponenter
En kontrolleret kædereaktion udføres i nærværelse af moderatorer.	En ukontrolleret kædereaktion udføres i fravær af moderatorer.
Kontrolforanstaltninger
En nukleær kædereaktion omdannes til en kontrolleret kædereaktion via regulering af mængden af ​​fissile isotoper, der reducerer reaktionstiden og bruger moderatorer.	En ukontrolleret kædereaktion har ingen kontrolforanstaltninger.
Applikationer
Kontrollerede kædereaktioner anvendes i atomkraftværker til at generere elektricitet.	Ukontrollerede kædereaktioner anvendes i atombomber.

Resume - kontrolleret vs ukontrolleret kædereaktion

Kernekædereaktioner kan hovedsageligt findes vedrørende nukleare fissionreaktioner. nuklear fission er opdelingen af ​​en ustabil atomkerne. Forskellen mellem kontrollerede og ukontrollerede kædereaktioner er, at kontrollerede kædereaktioner ikke fører til nogen eksplosive virkninger, mens ukontrollerede kædereaktioner fører til eksplosiv energiudslip.

Reference:

1. Ramakrishnan, Dinesh. ”Infofavour.” Nuklear fission - kontrollerede og ukontrollerede fissionsreaktioner. Tilgængelig her
2. "Kontrolleret fission vs ukontrolleret fission." JISIBHLPhysics - Kontrolleret fission vs ukontrolleret fission. Tilgængelig her 
3. "Atomkædereaktion." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 31. mar. 2018. Tilgængelig her

Billede høflighed:

1. 'Nuklear fission chain chain' Af MikeRun - Eget arbejde, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia