temel fark kontrollü ve kontrolsüz zincir reaksiyonları arasında kontrollü zincir reaksiyonları herhangi bir patlayıcı etkiye yol açmazken, kontrolsüz zincir reaksiyonları patlayıcı enerji salınımına yol açar.
Kontrollü zincir reaksiyonları ve kontrolsüz zincir reaksiyonları terimleri nükleer kimya altında tartışılmaktadır. Bir nükleer zincir reaksiyonu, bir nükleer reaksiyon daha sonra diğer bazı nükleer reaksiyonların ilerlemesine neden olduğunda meydana gelir. Bu zincir reaksiyonları çok yüksek miktarda enerji salar.
1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Kontrollü Zincir Reaksiyonu Nedir
3. Kontrolsüz Zincir Reaksiyonu Nedir
4. Yan Yana Karşılaştırma - Tablo Şeklinde Kontrollü ve Kontrolsüz Zincir Reaksiyonu
5. Özet
Kontrollü bir zincir reaksiyonu, daha sonra kontrollü koşullar altında gerçekleşen bir nükleer reaksiyon zinciridir. Nükleer fisyon reaksiyonlarını örnek olarak kullanarak bu kavramı anlayalım. Bir nötron ve bir parçalanabilir izotop birbiriyle etkileşime girdiğinde bir fisyon zinciri reaksiyonu meydana gelir. Bu etkileşim, bazı nötronların fissil çekirdekten salınmasına neden olur. Salınan bu nötronlar diğer fissil izotoplarla etkileşime girebilir ve müteakip fisyon reaksiyonlarının başlamasına neden olabilir. Bu reaksiyonlar uygun şekilde kontrol edildiğinde ve düzenlendiğinde buna kontrollü zincir reaksiyonu denir. Kontrollü fisyon reaksiyonları moderatörlerin varlığında yapılabilir.
Nükleer enerji santralleri kontrollü zincir reaksiyonları kullanır. Burada zincir reaksiyonları, nükleer reaksiyonların hızını kontrol ederek kontrol edilir. Kontrollü zincir reaksiyonları kolayca kontrolsüz forma dönüştürülebilir. Reaksiyonlar, kullanılan başlangıç materyali miktarının (fissil izotop) düzenlenmesiyle kontrol edilebilir. Örneğin, kullanılan Uranyum miktarı yüksekse, o zaman reaksiyon hızı da yüksek olacaktır, çünkü o zaman fissil bir izotop ile etkileşime giren bir nötron olasılığı yüksektir. Sonra reaksiyon kontrol edilemez hale gelir. Ve ayrıca reaksiyonun zamanını düzenleyerek kontrollü bir reaksiyona bir nükleer zincir reaksiyonu yapılabilir. Reaksiyon süresi azaldığında, bir fissil izotop ile etkileşime giren bir nötron olasılığı düşüktür. Daha sonra reaksiyon kolayca kontrol edilebilir.
Kontrolsüz bir zincirleme reaksiyon, daha sonra gerçekleşen fakat kontrollü koşullar altında olmayan bir nükleer reaksiyonlar zinciridir. Bu nedenle, kontrolsüz bir zincirleme reaksiyon oldukça patlayıcı olabilir. Çünkü bu reaksiyonlar bir seferde çok yüksek miktarda enerji açığa çıkarabilir.
Şekil 01: Kontrolsüz Zincir Reaksiyonu
Örneğin, radyoaktif izotop Uranyum-235 nükleer fisyona uğrayabilir ve nötronu yavaşça serbest bırakır. Bir izotop bir seferde üç nötron salgılar. Bu üç nötron, 9 nötron (her bir izotop başına 3 nötron) salan diğer üç Uranyum-235 izotop ile reaksiyona girebilir. Benzer şekilde, zincirleme reaksiyon ilerleyecek ve çok yüksek miktarda enerji açığa çıkaracaktır. Bu kontrolsüz nükleer zincir reaksiyonları nükleer bombalarda kullanılır.
Kontrollü ve Kontrolsüz Zincir Reaksiyonu | |
Kontrollü bir zincir reaksiyonu, daha sonra kontrollü koşullar altında gerçekleşen bir nükleer reaksiyon zinciridir.. | Kontrolsüz bir zincirleme reaksiyon, daha sonra gerçekleşen fakat kontrollü koşullar altında olmayan bir nükleer reaksiyonlar zinciridir.. |
Bileşenler | |
Kontrollü bir zincir reaksiyonu moderatörler varlığında gerçekleştirilir. | Kontrolsüz bir zincirleme reaksiyon moderatörlerin yokluğunda gerçekleştirilir. |
Kontrol önlemleri | |
Bir nükleer zincir reaksiyonu, mevcut fissil izotopların miktarını düzenleyerek, reaksiyon süresini azaltarak ve moderatörler kullanarak kontrollü bir zincir reaksiyonuna dönüştürülür.. | Kontrolsüz bir zincirleme reaksiyonun kontrol önlemleri yoktur. |
Uygulamalar | |
Nükleer santrallerde elektrik üretmek için kontrollü zincir reaksiyonları kullanılır. | Nükleer bombalarda kontrolsüz zincir reaksiyonları kullanılır. |
Nükleer zincir reaksiyonları esas olarak nükleer fisyon reaksiyonları ile ilgili olarak bulunabilir. nükleer fisyon, kararsız bir atom çekirdeğinin parçalanmasıdır. Kontrollü ve kontrolsüz zincir reaksiyonları arasındaki fark, kontrollü zincir reaksiyonlarının herhangi bir patlayıcı etkiye yol açmamasına karşın, kontrolsüz zincir reaksiyonlarının patlayıcı enerji salınımına yol açmasıdır..
1. Ramakrishnan, Dinesh. “Infofavour.” Nükleer Fisyon - Kontrollü ve Kontrolsüz Fisyon Reaksiyonları. Burada mevcut
2. “Kontrollü Bölünme ve Kontrolsüz Bölünme”. JISIBHLFizik - Kontrollü Fisyon ve Kontrolsüz Fisyon. Burada mevcut
3. “Nükleer Zincir Reaksiyonu.” Vikipedi, Wikimedia Vakfı, 31 Mart 2018. Buradan erişebilirsiniz
1. 'Nükleer fisyon zinciri reaksiyonu' MikeRun tarafından - Commons Wikimedia üzerinden kendi çalışması, (CC BY-SA 4.0)