Subkritik, kritik ve süperkritik kütle, nükleer zincir reaksiyonlarında kullanılan bir parçalanabilir malzemenin kütle miktarını ifade eder. Subkritik, kritik ve süperkritik kütle arasındaki temel fark, subkritik kütle, bir nükleer zincir reaksiyonunu sürdürmek için yeterli olmayan bir fissil materyalin kütlesi iken, kritik kütle, bir nükleer zincir reaksiyonunu sürdürmek için gerekli bir fissil materyalin kütlesi ve fissil bir materyalin süperkritik kütlesi, nükleer zincir reaksiyonunu sürdürmek için yeterli.
Bir nükleer zincir reaksiyonu bir dizi fizyon reaksiyonudur. Bir nükleer fisyon reaksiyonu, bir nötronun kararsız bir atom çekirdeğinden salınması işlemidir. Bu salınan nötron başka bir kararsız izotop ile etkileşime girdiğinde, yeni izotop da nükleer fisyona uğrar ve başka bir nötron salar. Benzer şekilde, bir reaksiyon zinciri meydana gelir.
1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Subkritik Kütle Nedir
3. Kritik Kütle Nedir
4. Süperkritik Kütle Nedir
5. Yan Yana Karşılaştırma - Tablo Şeklinde Subkritik ve Kritik ve Süperkritik Kütle
6. Özet
Subkritik kütle, bir nükleer zincir reaksiyonunu sürdürmek için yeterli olmayan bir parçalanabilir malzemenin kütlesidir. Bir fisyon zinciri reaksiyonunu başlatmak için, gerekli minimum miktarda fissil izotop kütlesi (kritik kütle olarak bilinir) olmalıdır. Subkritik kütle her zaman kritik kütleninkinden daha az bir miktardır; bu nedenle, bir fissil materyalin subkritik kütlesi bir fisyon zinciri reaksiyonunu sürdüremez.
Subkritik bir fissil malzeme kütlesinde bulunan nötronların sayısı zamanla katlanarak azalacaktır, çünkü mevcut nötronlarla etkileşime girerek daha fazla nötron salgılayabilecek yeterli izotop yoktur..
Kritik kütle, bir nükleer zincir reaksiyonunu sürdürmek için gereken fissil bir materyalin en küçük kütlesidir. Kritik kütle miktarı, parçalanabilir malzemenin nükleer özelliklerine, parçalanabilir malzemenin yoğunluğuna, şekline ve zenginleşmesine bağlıdır.
Şekil 1: İzotopların kütlesi fisyon sayısını belirler.
İzotopun saflığı, kritik kütle miktarının belirlenmesinde de önemlidir. Örneğin, saflık yüksekse, kritik kütle düşüktür. Kritik kütlenin değerini etkileyen dış faktörler, fissil malzemenin sıcaklığı ve çevresi.
Bölünebilir bir materyalin süperkritik kütlesi, bir nükleer zincir reaksiyonunu sürdürmek için fazlasıyla yeterli olan kütledir. Fisyon zinciri reaksiyonlarına sahip bir sistemde süperkritik kütle olduğunda, fisyon oranı zamanla artacaktır. Bunun nedeni, bir nötronun izotop ile etkileşime girme olasılığının çok yüksek olmasıdır, bu sistemde birçok izotop bulunmaktadır. Bununla birlikte, bir süre sonra, sistem kütle miktarının kritik kütleye düşürüldüğü bir denge durumu elde eder.
Subkritik ve Kritik - Süperkritik Kütle | |
Subkritik Kütle | Subkritik kütle, bir nükleer zincir reaksiyonunu sürdürmek için yeterli olmayan bir parçalanabilir malzemenin kütlesidir.. |
Kritik kitle | Kritik kütle, bir nükleer zincir reaksiyonunu sürdürmek için gereken fissil bir materyalin en küçük kütlesidir.. |
Süperkritik Kütle | Bölünebilir bir materyalin süperkritik kütlesi, bir nükleer zincir reaksiyonunu sürdürmek için fazlasıyla yeterli olan kütledir. |
Kütle Miktarı | |
Subkritik Kütle | Subkritik kütle kritik kütleden daha az bir miktardır. |
Kritik kitle | Kritik kütle, bir fisyon zinciri reaksiyonunun başlatılması için gereken en küçük kütle miktarıdır. |
Süperkritik Kütle | Süperkritik kütle kritik kütleden daha büyük bir miktardır. |
Reaksiyon Hızı | |
Subkritik Kütle | Reaksiyon hızı, subkritik kütle varlığında zamanla azalır.. |
Kritik kitle | Reaksiyon hızı, kritik kütle varlığında zamanla azalır. |
Süperkritik Kütle | Süper kritik kütle varlığında reaksiyon hızı zamanla azalır. |
Bir nükleer fisyon reaksiyonu, fisyon zinciri reaksiyonlarının oluşturulmasına yol açan birkaç müteakip fisyonu başlatabilir. İlerleme ve zincirleme reaksiyonun sürdürülmesi için gereken kütle miktarına bağlı olarak, subkritik kütle, kritik kütle ve süperkritik kütle olarak adlandırılan üç tip kütle vardır. Subkritik kritik ve süperkritik kütle arasındaki temel fark, subkritik kütlenin, nükleer zincir reaksiyonunu sürdürmek için yeterli olmayan bir parçalanabilir materyalin kütlesi, kritik kütle ise sürekli bir nükleer zincir reaksiyonu ve süperkritik kütle için gerekli bir parçalanabilir materyalin kütlesidir. parçalanabilir bir materyalin bir nükleer zincir reaksiyonunu sürdürmek için fazlasıyla yeterli olan kütledir..
1. “Kritik Kütle.” Vikipedi, Wikimedia Foundation, 31 Mart 2018, Burada mevcut.
2. “Kritik Kütle Nedir?” Innovateus.net, Buradan ulaşılabilir.
1. Commons Wikimedia üzerinden “Kritik Kütle” (Kamusal Alan)