Masa critică în fizică

Fisiunea nucleară - cunoștințe despre fizică prezentate pe scurt

• Cei doi chimiști Otto Hahn și Friedrich Straßmann au descoperit împreună cu fizicianul Liese Meitner în 1939 că un nucleu a unui anumit izotop de uraniu (și anume uraniu-235) împărțit în două nuclee de resturi cu greutate medie atunci când sunt bombardate cu neutroni lenti frunze. Produsele de fisiune sunt în mare parte radioactive (datorită excesului lor de neutroni).
• Investigații mai detaliate, după ceva timp, au arătat că această divizare nu a fost doar energiecare a fost stocat în nucleu este eliberat, dar și 2-3 neutroni.
• Neutronii eliberați în timpul fisiunii nucleare pot diviza în continuare nuclee de uraniu, fiind eliberați și alți neutroni.
• Dacă există suficiente nuclee de uraniu, procesul crește ca o avalanșă - are loc o reacție în lanț în care sunt eliberate cantități enorme de energie (cuvânt cheie: bombă atomică).
  instagram viewer

Masa critică - ce este?

• Condiția prealabilă pentru reacția fizică în lanț în timpul fisiunii este, desigur, că neutronii eliberați la rândul lor împart nuclei de uraniu.


Din ce este făcută o bombă atomică?

Ți se garantează că nu greșești când ți se cere din ce este făcută o bombă atomică ...

• Pentru a face acest lucru, însă, trebuie îndeplinite anumite condiții: neutronii nu trebuie să fie cauzați de alte reacții (de ex. B. Capcana prin alte nuclee atomice sau captarea pereților) sunt încă pierdute în aer liber, adică pot scăpa din materialul care conține uraniu.
• Așadar, cea mai simplă posibilitate este de a lua atât de mult material fisibil (uraniu-235) încât neutronii produși continuă întâlniți material fisibil, adică întâlniți un nou partener de reacție în drum prin material înainte de a-l părăsi sau altfel reacţiona.
• Desigur, acest lucru poate fi realizat având o cantitate minimă de material fisibil.
• Dacă această masă este sferică, masa critică este cantitatea de material fisibil care este cel puțin necesară pentru ca reacția în lanț să aibă loc.
• Masa critică pentru uraniul pur (!) -235 este de aproximativ 50 kg, materialele fisibile îmbogățite corespunzător mai mult.
• Capacele speciale din material care reflectă neutronii reduc în mod natural această masă critică, astfel încât în ​​jur de 15 kg de U-235 și aproximativ 4,4 kg de plutoniu, de asemenea, fisibil ca masă critică (militar-tehnică, adică pentru o explozie nucleară) suficient.