الفرق الرئيسي - التفاعل التسلسلي المسيطر عليه مقابل غير المنضبط
الفرق الرئيسي بين التفاعلات المتسلسلة الخاضعة للرقابة وغير المنضبط هو أن التفاعلات المتسلسلة التي يتم التحكم فيها لا تؤدي إلى أي تأثيرات انفجارية بينما تؤدي التفاعلات المتسلسلة غير المنضبطة إلى إطلاق طاقة متفجرة.
تمت مناقشة شروط التفاعلات التسلسلية الخاضعة للرقابة ، والتفاعلات المتسلسلة غير المنضبطة تحت الكيمياء النووية. يحدث تفاعل نووي متسلسل عندما يتسبب تفاعل نووي واحد في تطور بعض التفاعلات النووية الأخرى لاحقًا. تطلق هذه التفاعلات المتسلسلة كمية عالية جدًا من الطاقة.
ما هو رد الفعل المتسلسل المتحكم فيه؟
التفاعل المتسلسل المتحكم فيه هو سلسلة من التفاعلات النووية التي تحدث لاحقًا في ظل ظروف خاضعة للرقابة. دعونا نفهم هذا المفهوم باستخدام تفاعلات الانشطار النووي كمثال. يحدث تفاعل سلسلة الانشطار عندما يتفاعل النيوترون والنظير الانشطاري مع بعضهما البعض. يتسبب هذا التفاعل في إطلاق بعض النيوترونات من النواة الانشطارية. يمكن أن تتفاعل هذه النيوترونات المنطلقة مع نظائر انشطارية أخرى وتتسبب في بدء تفاعلات انشطار لاحقة. عندما يتم التحكم في هذه التفاعلات وتنظيمها بشكل صحيح ، فإنها تسمى تفاعل تسلسلي محكوم. يمكن إجراء تفاعلات الانشطار المتحكم بها في وجود الوسطاء.
تستخدم محطات الطاقة النووية تفاعلات متسلسلة محكومة. هناك ، يتم التحكم في التفاعلات المتسلسلة عن طريق التحكم في معدل التفاعلات النووية. يمكن بسهولة تحويل التفاعلات المتسلسلة التي يتم التحكم فيها إلى شكل لا يمكن التحكم فيه. يمكن التحكم في التفاعلات من خلال تنظيم كمية مادة البداية المستخدمة (النظير الانشطاري).على سبيل المثال ، إذا كانت كمية اليورانيوم المستخدمة عالية ، فستكون سرعة التفاعل أيضًا عالية لأن احتمال تفاعل النيوترون مع نظير انشطاري مرتفع. ثم يصبح رد الفعل لا يمكن السيطرة عليه. وأيضًا ، من خلال تنظيم وقت التفاعل ، يمكن تحويل تفاعل نووي متسلسل إلى تفاعل متحكم فيه. عندما يتم تقليل وقت التفاعل ، يكون احتمال تفاعل النيوترون مع نظير انشطاري منخفضًا. ثم يمكن التحكم في التفاعل بسهولة.
ما هو رد الفعل التسلسلي غير المنضبط؟
التفاعل المتسلسل غير المنضبط هو سلسلة من التفاعلات النووية التي تحدث لاحقًا ، ولكن ليس في ظل ظروف خاضعة للرقابة. لذلك ، يمكن أن يصبح التفاعل المتسلسل غير المنضبط شديد الانفجار. وذلك لأن هذه التفاعلات يمكن أن تطلق كمية عالية جدًا من الطاقة في وقت واحد.
الشكل 01: تفاعل تسلسلي غير منضبط
على سبيل المثال ، يمكن أن يخضع النظير المشع اليورانيوم -235 للانشطار النووي ويطلق النيوترون ببطء. يطلق نظير واحد ثلاثة نيوترونات في المرة الواحدة. يمكن لهذه النيوترونات الثلاثة أن تتفاعل مع ثلاثة نظائر أخرى من اليورانيوم -235 وتطلق 9 نيوترونات (3 نيوترونات لكل نظير). وبالمثل ، فإن التفاعل المتسلسل سوف يتقدم ويطلق كمية عالية جدًا من الطاقة. تُستخدم هذه التفاعلات المتسلسلة النووية غير المنضبطة في صنع القنابل النووية.
ما هو الفرق بين التفاعل التسلسلي المتحكم فيه وغير المنضبط؟
التفاعل التسلسلي المسيطر عليه مقابل التفاعل التسلسلي غير المنضبط |
|
| التفاعل المتسلسل المتحكم فيه هو سلسلة من التفاعلات النووية التي تحدث لاحقًا في ظل ظروف خاضعة للرقابة. | التفاعل المتسلسل غير المنضبط هو سلسلة من التفاعلات النووية التي تحدث لاحقًا ، ولكن ليس في ظل ظروف خاضعة للرقابة. |
| المكونات | |
| يتم إجراء تفاعل تسلسلي محكوم بحضور الوسطاء. | يتم تنفيذ تفاعل تسلسلي غير منضبط في غياب الوسطاء. |
| إجراءات التحكم | |
| يتم تحويل تفاعل تسلسلي نووي إلى تفاعل متسلسل متحكم فيه من خلال تنظيم كمية النظائر الانشطارية الموجودة ، وتقليل وقت التفاعل واستخدام الوسطاء. | سلسلة من ردود الفعل غير المنضبط ليس لها تدابير تحكم |
| تطبيقات | |
| سلسلة من التفاعلات المتحكم بها تستخدم في محطات الطاقة النووية لتوليد الكهرباء. | ردود الفعل المتسلسلة غير المنضبط تستخدم في القنابل النووية. |
ملخص - تفاعل تسلسلي مضبوط مقابل غير خاضع للرقابة
يمكن العثور على التفاعلات المتسلسلة النووية بشكل أساسي فيما يتعلق بتفاعلات الانشطار النووي. الانشطار النووي هو انهيار نواة ذرية غير مستقرة. الفرق بين التفاعلات المتسلسلة الخاضعة للرقابة وغير المنضبط هو أن التفاعلات المتسلسلة المتحكم فيها لا تؤدي إلى أي تأثيرات انفجارية بينما تؤدي التفاعلات التسلسلية غير المنضبطة إلى إطلاق طاقة متفجرة.
