Критическая масса: различия между версиями
[непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
EmausBot (обсуждение | вклад) м робот добавил: lv:Kritiskā masa |
Monedula (обсуждение | вклад) формат таблицы |
||
Строка 13: | Строка 13: | ||
Критическая масса <math>M</math> связана с критической длиной <math>l</math> <math>~M \sim l^{x}</math>, где x зависит от формы образца и лежит в пределах от 2 до 3. Зависимость от формы связана с утечкой нейтронов через поверхность: чем больше поверхность, тем больше критическая масса. Образец с минимальной критической массой имеет форму шара. |
Критическая масса <math>M</math> связана с критической длиной <math>l</math> <math>~M \sim l^{x}</math>, где x зависит от формы образца и лежит в пределах от 2 до 3. Зависимость от формы связана с утечкой нейтронов через поверхность: чем больше поверхность, тем больше критическая масса. Образец с минимальной критической массой имеет форму шара. |
||
{| class="standard sortable" style="text-align: center" |
|||
<div style="clear: both; width: 100%; margin-left: auto; margin-right: auto; padding: 1px; background: #FFFFFF; border:1px solid #A89588;" class="NavFrame"> |
|||
|+ Основные оценочные характеристики чистых изотопов, способных к ядерному делению |
|||
|- style="font-size: 80%" |
|||
</div> |
|||
<div class="wikitable sortable" align=left> |
|||
{| class="standard" |
|||
!Изотоп |
!Изотоп |
||
!Получение (источник) |
!Получение<br />(источник) |
||
![[Период полураспада |
![[Период полураспада|Период<br />полураспада]]<br />T½ |
||
!Критическая масса |
!Критическая<br />масса |
||
!Плотность г/см³ |
!Плотность<br />г/см³ |
||
!Темпе-<br />ратура<br />плавле-<br />ния °С |
|||
!Температура плавления °С |
|||
!Тепловы-<br />деление<br />Вт/кг |
|||
!Тепловыделение Вт/кг |
|||
!Нейтроны спонтанного деления 10<sup>5</sup>(кг· |
!Нейтроны<br />спонтанного<br />деления<br />10<sup>5</sup>(кг·с) |
||
|- |
|- |
||
|[[Протактиний-231|<sup>231</sup>Pa]] |
|[[Протактиний-231|<sup>231</sup>Pa]] |
||
Строка 84: | Строка 82: | ||
|Реактор |
|Реактор |
||
|2,9 лет |
|2,9 лет |
||
| |
|6—8 кг |
||
|19,84 |
|19,84 |
||
|639,7 |
|639,7 |
||
Строка 93: | Строка 91: | ||
|Реактор |
|Реактор |
||
|87,7 лет |
|87,7 лет |
||
|9, |
|9,6—9,8 кг |
||
|19,84 |
|19,84 |
||
|639,7 |
|639,7 |
||
Строка 201: | Строка 199: | ||
|Реактор |
|Реактор |
||
|4730 лет |
|4730 лет |
||
| |
|39—70,1 кг |
||
|13,51 |
|13,51 |
||
|1340 |
|1340 |
||
Строка 210: | Строка 208: | ||
|Реактор |
|Реактор |
||
|1,56{{e|7}} лет |
|1,56{{e|7}} лет |
||
|6, |
|6,94—7,06 кг |
||
|13,51 |
|13,51 |
||
|1340 |
|1340 |
||
Строка 261: | Строка 259: | ||
| |
| |
||
|} |
|} |
||
</div> |
|||
</div> |
|||
</div> |
|||
{{rq|sources|refless|check|renew}} |
{{rq|sources|refless|check|renew}} |
Версия от 01:05, 19 января 2011
Критическая масса — в ядерной физике минимальное количество делящегося вещества, необходимое для начала самоподдерживающейся цепной реакции деления. Коэффициент размножения нейтронов в таком количестве вещества больше единицы или равен единице. Размеры, соответствующие критической массе, также называют критическими.
Величина критической массы зависит от свойств вещества (таких, как сечения деления и радиационного захвата), от плотности, количества примесей, формы изделия, а также от окружения. Например, наличие отражателей нейтронов может сильно уменьшить критическую массу.
В ядерной энергетике параметр критической массы является определяющим при конструировании и расчётах самых разнообразных устройств, использующих в своей конструкции различные изотопы или смеси изотопов элементов, способных в определенных условиях к ядерному делению с выделением колоссального количества энергии. Например, при проектировании мощных радиоизотопных генераторов, в которых используются в качестве топлива уран и ряд трансурановых элементов, параметр критической массы ограничивает мощность такого устройства. При расчётах и производстве ядерного и термоядерного оружия параметр критической массы существенным образом влияет как на конструкцию взрывного устройства, так и на его стоимость и сроки хранения. В случае проектирования и строительства атомного реактора, параметры критической массы также ограничивают как минимальные, так и максимальные размеры будущего реактора.
Наименьшей критической массой обладают растворы солей чистых делящихся нуклидов в воде с водяным отражателем нейтронов. Для 235U Критическая масса равна 0,8 кг, для 239Pu — 0,5 кг, для 251Cf — 10 г.
Критический размер
Критическая масса связана с критической длиной , где x зависит от формы образца и лежит в пределах от 2 до 3. Зависимость от формы связана с утечкой нейтронов через поверхность: чем больше поверхность, тем больше критическая масса. Образец с минимальной критической массой имеет форму шара.
Изотоп | Получение (источник) |
Период полураспада T½ |
Критическая масса |
Плотность г/см³ |
Темпе- ратура плавле- ния °С |
Тепловы- деление Вт/кг |
Нейтроны спонтанного деления 105(кг·с) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
231Pa | Реактор | 32760 лет | 750±180 кг | 15,37 | 1572 | ||
232U | Реактор на быстрых нейтронах | 68,9 лет | 19,04 | 1134 | 8097 | ||
233U | Реактор | 159200 лет | 15 кг | 19,04 | 1134 | ||
235U | Природный уран | 7,038⋅108 лет | 45 кг | 19,04 | 1134 | ||
236U | Реактор | 2,3416⋅107 лет | ? кг | 19,04 | 1134 | ||
237Np | Реактор | 2,14⋅107 лет | 57 кг | 20,25 | 637 | 0,022 | 0 |
236Pu | Реактор | 2,9 лет | 6—8 кг | 19,84 | 639,7 | 18500 | 349 |
238Pu | Реактор | 87,7 лет | 9,6—9,8 кг | 19,84 | 639,7 | 568 | 26,6 |
239Pu | Реактор | 24100 лет | 8 кг | 19,84 | 639,7 | 1,92 | |
240Pu | Реактор | 6500 лет | 36,9 кг | 19,84 | 639,7 | 7,1 | 9,1 |
241Pu | Реактор | 14,4 лет | 13 кг | 19,84 | 639,7 | 3,2 | 0 |
242Pu | Реактор | 380000 лет | 83,4 кг | 19,84 | 639,7 | 0,113 | 16,9 |
241Am | Реактор | 432 года | 60 кг | 13,67 | 1180 | 114 | 0,012 |
242mAm | Реактор | 152 года | 3,78 кг | 13,67 | 1180 | ||
243mAm | Реактор | 141 год | 9,1 кг | 13,67 | 1180 | 3,84 | 1,49 |
243Am | Реактор | 7400 лет | 208,8 кг | 13,67 | 1180 | 6,4 | 0,03 |
243Cm | Реактор | 28,5 лет | 8,6 кг | 13,51 | 1340 | 1900 | 0 |
244Cm | Реактор | 18,1 лет | 27 кг | 13,51 | 1340 | 2830 | 1,11 |
245Cm | Реактор | 8500 лет | 9,2 кг | 13,51 | 1340 | 5,7 | 0 |
246Cm | Реактор | 4730 лет | 39—70,1 кг | 13,51 | 1340 | ||
247Cm | Реактор | 1,56⋅107 лет | 6,94—7,06 кг | 13,51 | 1340 | ||
248Cm | Реактор | 340000 лет | 13,51 | 1340 | |||
249Cf | Реактор | 351 год | 5,9 кг | 15,1 | |||
250Cf | Реактор | 13,08 лет | 15,1 | ||||
251Cf | Реактор | 898 лет | 1,94 кг | 15,1 | |||
252Cf | Реактор | 2,638 года | 2,73 кг | 15,1 |
Для улучшения этой статьи желательно:
|