Հիմնական տարբերություն – Վերահսկվող ընդդեմ չվերահսկվող շղթայական ռեակցիա
Վերահսկվող և չվերահսկվող շղթայական ռեակցիաների հիմնական տարբերությունն այն է, որ վերահսկվող շղթայական ռեակցիաները չեն հանգեցնում որևէ պայթյունավտանգ ազդեցության, մինչդեռ չվերահսկվող շղթայական ռեակցիաները հանգեցնում են պայթյունավտանգ էներգիայի արտազատման:
Կարգավորվող շղթայական ռեակցիաներ և չվերահսկվող շղթայական ռեակցիաներ տերմինները քննարկվում են միջուկային քիմիայում: Միջուկային շղթայական ռեակցիան տեղի է ունենում, երբ մեկ միջուկային ռեակցիան հետագայում առաջացնում է որոշ այլ միջուկային ռեակցիաների առաջընթաց: Այս շղթայական ռեակցիաները շատ մեծ քանակությամբ էներգիա են թողնում:
Ի՞նչ է վերահսկվող շղթայական ռեակցիան:
Կառավարվող շղթայական ռեակցիան միջուկային ռեակցիաների շղթա է, որը հետագայում տեղի է ունենում վերահսկվող պայմաններում: Եկեք հասկանանք այս հայեցակարգը՝ օգտագործելով միջուկային տրոհման ռեակցիաները որպես օրինակ: Ճեղքման շղթայական ռեակցիան տեղի է ունենում, երբ նեյտրոնը և տրոհվող իզոտոպը փոխազդում են միմյանց հետ։ Այս փոխազդեցությունը առաջացնում է որոշ նեյտրոնների արտազատում տրոհվող միջուկից։ Այս արձակված նեյտրոնները կարող են փոխազդել այլ տրոհվող իզոտոպների հետ և առաջացնել հետագա տրոհման ռեակցիաների սկիզբ: Երբ այդ ռեակցիաները վերահսկվում և պատշաճ կերպով կարգավորվում են, այն կոչվում է վերահսկվող շղթայական ռեակցիա: Վերահսկվող տրոհման ռեակցիաները կարող են իրականացվել մոդերատորների ներկայությամբ:
Ատոմակայաններն օգտագործում են վերահսկվող շղթայական ռեակցիաներ: Այնտեղ շղթայական ռեակցիաները վերահսկվում են միջուկային ռեակցիաների արագությունը վերահսկելու միջոցով։ Վերահսկվող շղթայական ռեակցիաները հեշտությամբ կարող են վերածվել անվերահսկելի ձևի: Ռեակցիաները կարող են վերահսկվել՝ կարգավորելով օգտագործվող սկզբնական նյութի քանակը (տրոհվող իզոտոպ):Օրինակ, եթե օգտագործվող ուրանի քանակը մեծ է, ապա ռեակցիայի արագությունը նույնպես բարձր կլինի, քանի որ այդ դեպքում նեյտրոնի փոխազդեցության հավանականությունը տրոհվող իզոտոպի հետ մեծ է: Այնուհետեւ ռեակցիան դառնում է անկառավարելի։ Եվ նաև, կարգավորելով ռեակցիայի ժամանակը, միջուկային շղթայական ռեակցիան կարող է վերածվել վերահսկվող ռեակցիայի։ Երբ ռեակցիայի ժամանակը կրճատվում է, փոքր է նեյտրոնի փոխազդեցության հավանականությունը տրոհվող իզոտոպի հետ։ Այնուհետև ռեակցիան հեշտությամբ կարելի է կառավարել։
Ի՞նչ է անվերահսկելի շղթայական ռեակցիան:
Չվերահսկվող շղթայական ռեակցիան միջուկային ռեակցիաների շղթա է, որը տեղի է ունենում հետագայում, բայց ոչ վերահսկվող պայմաններում: Հետեւաբար, անվերահսկելի շղթայական ռեակցիան կարող է դառնալ խիստ պայթյունավտանգ: Դա պայմանավորված է նրանով, որ այս ռեակցիաները կարող են միաժամանակ արձակել շատ մեծ քանակությամբ էներգիա:
Նկար 01. Անվերահսկելի շղթայական ռեակցիա
Օրինակ, Ուրանի-235 ռադիոակտիվ իզոտոպը կարող է միջուկային տրոհման ենթարկվել և դանդաղորեն նեյտրոն է արձակում: Մեկ իզոտոպը միաժամանակ արձակում է երեք նեյտրոն։ Այս երեք նեյտրոնները կարող են արձագանքել երեք այլ Ուրանի-235 իզոտոպների հետ՝ ազատելով 9 նեյտրոն (յուրաքանչյուր իզոտոպի համար 3 նեյտրոն)։ Նմանապես, շղթայական ռեակցիան կզարգանա և կթողնի շատ մեծ քանակությամբ էներգիա: Այս անվերահսկելի միջուկային շղթայական ռեակցիաները օգտագործվում են միջուկային ռումբերում։
Ո՞րն է տարբերությունը վերահսկվող և չվերահսկվող շղթայական ռեակցիայի միջև:
Վերահսկվող ընդդեմ չվերահսկվող շղթայական ռեակցիա |
|
| Կառավարվող շղթայական ռեակցիան միջուկային ռեակցիաների շղթա է, որը հետագայում տեղի է ունենում վերահսկվող պայմաններում: | Անվերահսկելի շղթայական ռեակցիան միջուկային ռեակցիաների շղթա է, որը տեղի է ունենում հետագայում, բայց ոչ վերահսկվող պայմաններում: |
| Բաղադրիչներ | |
| Վերահսկվող շղթայական ռեակցիան իրականացվում է մոդերատորների ներկայությամբ: | Անվերահսկելի շղթայական ռեակցիան իրականացվում է մոդերատորների բացակայության դեպքում: |
| Վերահսկիչ միջոցառումներ | |
| Միջուկային շղթայական ռեակցիան վերածվում է վերահսկվող շղթայական ռեակցիայի՝ կարգավորելով առկա տրոհվող իզոտոպների քանակը, նվազեցնելով ռեակցիայի ժամանակը և օգտագործելով մոդերատորներ: | Անվերահսկելի շղթայական ռեակցիան չունի վերահսկողության միջոցներ: |
| Դիմումներ | |
| Վերահսկվող շղթայական ռեակցիաները օգտագործվում են ատոմակայաններում էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար։ | Անկառավարելի շղթայական ռեակցիաները օգտագործվում են միջուկային ռումբերում։ |
Ամփոփում – Վերահսկվող ընդդեմ չվերահսկվող շղթայական ռեակցիա
Միջուկային շղթայական ռեակցիաներ կարելի է գտնել հիմնականում միջուկային տրոհման ռեակցիաների վերաբերյալ: միջուկային տրոհումը անկայուն ատոմային միջուկի քայքայումն է: Վերահսկվող և չվերահսկվող շղթայական ռեակցիաների միջև տարբերությունն այն է, որ վերահսկվող շղթայական ռեակցիաները չեն հանգեցնում որևէ պայթյունավտանգ ազդեցության, մինչդեռ չվերահսկվող շղթայական ռեակցիաները հանգեցնում են պայթյունավտանգ էներգիայի արտազատման:
