Differenza tra reazione a catena controllata e incontrollata

Differenza chiave - Controllata vs Reazione a catena incontrollata
 

Il differenza fondamentale tra reazioni a catena controllate e incontrollate è quello le reazioni a catena controllate non provocano alcun effetto esplosivo mentre le reazioni a catena incontrollate portano al rilascio di energia esplosiva.

I termini delle reazioni a catena controllate e le reazioni a catena incontrollate sono discussi nell'ambito della chimica nucleare. Una reazione a catena nucleare si verifica quando una reazione nucleare provoca la progressione di alcune altre reazioni nucleari successivamente. Queste reazioni a catena rilasciano una quantità molto elevata di energia.

CONTENUTO

1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è la reazione a catena controllata
3. Che cos'è la reazione a catena incontrollata
4. Confronto affiancato - Reazione a catena controllata e incontrollata in forma tabulare
5. Sommario

Cos'è la reazione a catena controllata?

Una reazione a catena controllata è una catena di reazioni nucleari che si svolgono successivamente in condizioni controllate. Cerchiamo di capire questo concetto usando le reazioni di fissione nucleare come esempio. Una reazione a catena di fissione si verifica quando un neutrone e un isotopo fissile interagiscono tra loro. Questa interazione causa il rilascio di alcuni neutroni dal nucleo fissile. Questi neutroni rilasciati possono interagire con altri isotopi fissili e causare l'inizio di reazioni di fissione successive. Quando queste reazioni sono controllate e regolate correttamente, si parla di reazione a catena controllata. Le reazioni controllate alla fissione possono essere eseguite in presenza di moderatori.

Le centrali nucleari usano reazioni a catena controllate. Lì, le reazioni a catena sono controllate controllando la velocità delle reazioni nucleari. Le reazioni a catena controllate possono facilmente essere convertite in forma incontrollata. Le reazioni possono essere controllate regolando la quantità di materiale di partenza utilizzato (l'isotopo fissile). Ad esempio, se la quantità di uranio utilizzata è elevata, anche la velocità di reazione sarà elevata, poiché la probabilità che un neutrone interagisca con un isotopo fissile è elevata. Quindi la reazione diventa incontrollabile. Inoltre, regolando il tempo della reazione, una reazione a catena nucleare può essere trasformata in una reazione controllata. Quando il tempo di reazione è ridotto, la probabilità che un neutrone interagisca con un isotopo fissile è bassa. Quindi la reazione può essere facilmente controllata.

Che cos'è la reazione a catena incontrollata?

Una reazione a catena incontrollata è una catena di reazioni nucleari che si verificano successivamente, ma non in condizioni controllate. Pertanto, una reazione a catena incontrollata può diventare altamente esplosiva. Questo perché queste reazioni possono rilasciare una quantità molto elevata di energia alla volta.

Figura 01: una reazione a catena incontrollata

Ad esempio, l'isotopo radioattivo Uranio-235 può essere sottoposto a fissione nucleare liberando lentamente il neutrone. Un isotopo rilascia tre neutroni alla volta. Questi tre neutroni possono reagire con altri tre isotopi Uranio-235 rilasciando 9 neutroni (3 neutroni per ogni isotopo). Allo stesso modo, la reazione a catena avanza e rilascia una quantità molto elevata di energia. Queste reazioni a catena nucleari incontrollate sono usate nelle bombe nucleari.

Qual è la differenza tra reazione a catena controllata e incontrollata?

Reazione a catena controllata e incontrollata
Una reazione a catena controllata è una catena di reazioni nucleari che si svolgono successivamente in condizioni controllate.	Una reazione a catena incontrollata è una catena di reazioni nucleari che si verificano successivamente, ma non in condizioni controllate.
componenti
Una reazione a catena controllata viene effettuata in presenza di moderatori.	Una reazione a catena incontrollata viene eseguita in assenza di moderatori.
Misure di controllo
Una reazione a catena nucleare viene convertita in una reazione a catena controllata tramite la regolazione della quantità di isotopi fissili presenti, riducendo il tempo di reazione e usando i moderatori.	Una reazione a catena incontrollata non ha misure di controllo.
applicazioni
Le reazioni a catena controllate sono utilizzate nelle centrali nucleari per generare elettricità.	Le reazioni a catena incontrollate sono usate nelle bombe nucleari.

Riepilogo: controllato vs Reazione a catena incontrollata

Le reazioni a catena nucleare possono essere trovate principalmente per quanto riguarda le reazioni di fissione nucleare. la fissione nucleare è la rottura di un nucleo atomico instabile. La differenza tra le reazioni a catena controllate e incontrollate è che le reazioni a catena controllata non portano ad alcun effetto esplosivo mentre le reazioni a catena incontrollate portano al rilascio di energia esplosiva.

Riferimento:

1. Ramakrishnan, Dinesh. "Infofavour". Fissione nucleare: reazioni di fissione controllate e incontrollate. Disponibile qui
2. "Fissione controllata vs Fissione incontrollata". JISIBHLPhysics - Fissione controllata vs Fissione incontrollata. Disponibile qui 
3. "Reazione a catena nucleare". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 31 marzo 2018. Disponibile qui

Cortesia dell'immagine:

1. "Reazione a catena della fissione nucleare" di MikeRun - Opera propria, (CC BY-SA 4.0) attraverso Commons Wikimedia