Differenza tra la massa critica e supercritica subcritica

Differenza chiave - Massa subcritica vs critica e supercritica
 

La massa subcritica, critica e supercritica si riferisce alla quantità di massa di un materiale fissile usato nelle reazioni nucleari a catena. La differenza chiave tra massa subcritica, critica e supercritica è quella la massa subcritica è la massa di un materiale fissile che non è sufficiente a sostenere una reazione a catena nucleare mentre la massa critica è la massa di un materiale fissile necessario per sostenere una reazione nucleare a catena, e la massa supercritica di un materiale fissile è la massa che è più che abbastanza per sostenere una reazione a catena nucleare.

Una reazione a catena nucleare è una serie di reazioni di fissione. Una reazione di fissione nucleare è il processo di rilascio di un neutrone da un nucleo atomico instabile. Quando questo neutrone rilasciato interagisce con un altro isotopo instabile, il nuovo isotopo subisce anche la fissione nucleare, rilasciando un altro neutrone. Allo stesso modo, ha luogo una catena di reazioni.

CONTENUTO

1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è la Messa subcritica
3. Cos'è la massa critica
4. Cos'è la massa supercritica
5. Confronto affiancato - Massa subcritica vs critica e supercritica in forma tabulare
6. Sommario

Cos'è la Messa subcritica?

La massa subcritica è la massa di un materiale fissile che non è sufficiente a sostenere una reazione a catena nucleare. Per iniziare una reazione a catena di fissione, dovrebbe esserci una quantità minima richiesta di massa dell'isotopo fissile (nota come massa critica). La massa subcritica è sempre inferiore a quella della massa critica; pertanto, la massa subcritica di un materiale fissile non può sostenere una reazione a catena di fissione.

Il numero di neutroni presenti in una massa subcritica di materiale fissile diminuirà esponenzialmente col tempo perché non ci sono isotopi sufficienti in grado di rilasciare più neutroni interagendo con i neutroni esistenti.

Cos'è la massa critica?

La massa critica è la più piccola quantità di massa di un materiale fissile che è necessario per sostenere una reazione nucleare a catena. La quantità di massa critica dipende dalle proprietà nucleari del materiale fissile, dalla densità, dalla forma e dall'arricchimento del materiale fissile.

Figura 1: la massa degli isotopi determina il numero di fissioni.

La purezza dell'isotopo è anche importante nel determinare la quantità di massa critica. Ad esempio, se la purezza è elevata, la massa critica è bassa. I fattori esterni che influenzano il valore della massa critica sono la temperatura e l'ambiente circostante il materiale fissile.

Cos'è la massa supercritica?

La massa supercritica di un materiale fissile è la massa che è più che sufficiente per sostenere una reazione a catena nucleare. Quando c'è una massa supercritica in un sistema con reazioni a catena di fissione, il tasso di fissione aumenterà col tempo. Questo perché la probabilità che un neutrone interagisca con l'isotopo sia molto alta ci sono molti isotopi presenti in quel sistema. Tuttavia, dopo un po 'di tempo, il sistema ottiene uno stato di equilibrio in cui la quantità di massa è stata abbassata alla massa critica.

Qual è la differenza tra la massa critica e supercritica subcritica?

Massa subcritica vs critica vs massa supercritica
Massa subcritica	La massa subcritica è la massa di un materiale fissile che non è sufficiente a sostenere una reazione a catena nucleare.
Massa critica	La massa critica è la più piccola quantità di massa di un materiale fissile che è necessario per sostenere una reazione nucleare a catena.
Messa supercritica	La massa supercritica di un materiale fissile è la massa che è più che sufficiente per sostenere una reazione a catena nucleare.
Quantità di massa
Massa subcritica	La massa subcritica è una quantità inferiore rispetto alla massa critica.
Massa critica	La massa critica è la più piccola quantità di massa richiesta per iniziare una reazione a catena di fissione.
Messa supercritica	La massa supercritica è una quantità maggiore rispetto alla massa critica.
Velocità di reazione
Massa subcritica	La velocità di reazione diminuisce nel tempo in presenza di una massa subcritica.
Massa critica	La velocità di reazione diminuisce nel tempo in presenza di massa critica.
Messa supercritica	La velocità di reazione diminuisce con il tempo in presenza di massa supercritica.

Riassunto - Critico subcritico vs massa supercritica

Una reazione di fissione nucleare può iniziare diverse fissioni successive che portano alla creazione di reazioni a catena di fissione. In base alla quantità di massa richiesta per la progressione e per sostenere una reazione a catena, ci sono tre tipi di masse denominate massa subcritica, massa critica e massa supercritica. La differenza chiave tra la massa critica e supercritica subcritica è che la massa subcritica è la massa di un materiale fissile che non è sufficiente per sostenere una reazione nucleare a catena mentre la massa critica è la massa di un materiale fissile richiesto per una reazione a catena nucleare sostenuta e massa supercritica di un materiale fissile è la massa che è più che sufficiente per sostenere una reazione a catena nucleare.

Riferimento:

1. "Messa critica". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 31 marzo 2018, Disponibile qui.
2. "Che cos'è la massa critica?" Innovateus.net, Disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Massa critica" (dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia