የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ እንደሚለው ክብደት ልዩ የሀይል አይነት ነው። ከዚህ በኋላ ጅምላ ወደ ጉልበት እና ጉልበት ወደ ጅምላ መቀየር ይቻላል. በ intraatomic ደረጃ, እንደዚህ አይነት ምላሾች ይከናወናሉ. በተለይም አንዳንድ የአቶሚክ ኒውክሊየስ ብዛት ራሱ ወደ ኃይል ሊለወጥ ይችላል። ይህ በበርካታ መንገዶች ይከሰታል. በመጀመሪያ, ኒውክሊየስ ወደ ብዙ ትናንሽ ኒውክሊየስ ሊበሰብስ ይችላል, ይህ ምላሽ "መበስበስ" ይባላል. በሁለተኛ ደረጃ ትናንሽ ኒዩክሊየሎች በቀላሉ ሊጣመሩ ይችላሉ ትልቅ መጠን - ይህ ውህደት ምላሽ ነው. በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ, እንደዚህ አይነት ምላሾች በጣም የተለመዱ ናቸው. የውህደት ምላሽ ለዋክብት የኃይል ምንጭ ነው ብሎ መናገር በቂ ነው። ነገር ግን ሰዎች እነዚህን ውስብስብ ሂደቶች መቆጣጠር ስለተማሩ የመበስበስ ምላሽ የሰው ልጅ በኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች ውስጥ ይጠቀማል። ግን የኑክሌር ሰንሰለት ምላሽ ምንድነው? እንዴት ማስተዳደር ይቻላል?
በአተም አስኳል ውስጥ ምን ይከሰታል
የኑክሌር ሰንሰለት ምላሽ አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ወይም ኒዩክሊየሎች ከሌሎች ኒዩክሊየሮች ጋር ሲጋጩ የሚፈጠር ሂደት ነው። ለምን "ሰንሰለት"? ይህ ተከታታይ ነጠላ የኑክሌር ምላሾች ስብስብ ነው። በዚህ ሂደት ምክንያት የኳንተም ሁኔታ እና የኒውክሊየስ ኦርጅናሌ ኒውክሊየስ ኑክሊዮን ስብጥር ለውጥ ይከሰታል ፣ አዳዲስ ቅንጣቶች እንኳን ይታያሉ - የምላሽ ምርቶች። የኒውክሌር ሰንሰለት ምላሽ ፊዚክስ አንድ ሰው ኒውክሊዎችን ከኒውክሊየስ እና ከቅንጣዎች ጋር የመገናኘት ዘዴዎችን እንዲያጠና የሚፈቅድ ሲሆን አዳዲስ ንጥረ ነገሮችን እና አይዞቶፖችን ለማግኘት ዋናው ዘዴ ነው። የሰንሰለት ምላሽን ፍሰት ለመረዳት መጀመሪያ ነጠላዎችን ማስተናገድ አለበት።
ለምላሹ ምን ያስፈልጋል
እንደ ኒውክሌር ሰንሰለት ምላሽ ያለውን ሂደት ለማካሄድ ከጠንካራ የግንኙነት ራዲየስ (አንድ ፌርሚ ገደማ) ርቀት ላይ ቅንጣቶችን (ኒውክሊየስ እና ኑክሊዮን፣ ሁለት ኒውክሊየስ) አንድ ላይ ማምጣት ያስፈልጋል።. ርቀቶቹ ትልቅ ከሆኑ፣ የተሞሉ ቅንጣቶች መስተጋብር ኮሎምብ ብቻ ይሆናል። በኑክሌር አጸፋዊ ምላሽ, ሁሉም ህጎች ይጠበቃሉ-የኃይል ጥበቃ, ሞመንተም, ሞመንተም, ባርዮን ክፍያ. የኑክሌር ሰንሰለት ምላሽ በ a, b, c, d በተዘጋጀው ምልክት ይገለጻል. ምልክቱ የመነሻውን አስኳል፣ ለ መጪው ቅንጣቢ፣ ሐ አዲሱን የሚወጣ ቅንጣት፣ እና የተገኘውን አስኳል ነው።
የምላሽ ኃይል
የኒውክሌር ሰንሰለት ምላሽ ከመምጠጥም ሆነ ከኃይል መለቀቅ ጋር ሊከሰት ይችላል፣ይህም ምላሽ ከተሰጠ በኋላ እና ከእሱ በፊት ባሉት ቅንጣቶች ብዛት ላይ ካለው ልዩነት ጋር እኩል ነው። የተወሰደው ኃይል የግጭቱን አነስተኛ የእንቅስቃሴ ኃይል ይወስናል ፣በነጻነት መቀጠል የሚችልበት የኑክሌር ምላሽ ገደብ ተብሎ የሚጠራው። ይህ ገደብ በግንኙነቱ ውስጥ በተካተቱት ቅንጣቶች እና በባህሪያቸው ላይ ይወሰናል. በመነሻ ደረጃ ሁሉም ቅንጣቶች አስቀድሞ በተወሰነ የኳንተም ሁኔታ ውስጥ ናቸው።
የምላሽ ትግበራ
አስኳል ላይ ቦምብ የሚያደርጉ ዋና ዋና የክሱ ቅንጣቶች ምንጭ ፕሮቶን ፣ከባድ ion እና ቀላል ኒዩክሊየስ ጨረሮችን የሚያመነጨው ቅንጣት አከሌተር ነው። ዘገምተኛ ኒውትሮን የሚገኘው በኒውክሌር ኃይል ማመንጫዎች አማካኝነት ነው። በአደጋ የተከሰሱ ቅንጣቶችን ለማስተካከል፣ የተለያዩ አይነት የኑክሌር ምላሾች፣ ሁለቱም ውህደት እና መበስበስ ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ። የእነሱ ዕድል የሚወሰነው በሚጋጩት ቅንጣቶች ግቤቶች ላይ ነው. ይህ ፕሮባቢሊቲ እንደ ምላሽ መስቀለኛ መንገድ ካለው ባህሪ ጋር የተቆራኘ ነው - የውጤታማ አካባቢ እሴት ፣ ኒዩክሊየስ ለአደጋ ቅንጣቶች ዒላማ አድርጎ የሚገልጽ እና ቅንጣቱ እና አንጓው ወደ መስተጋብር የሚገቡበት የመሆን እድሉ መለኪያ ነው። ዜሮ ያልሆነ እሽክርክሪት ያላቸው ቅንጣቶች በምላሹ ውስጥ የሚሳተፉ ከሆነ የመስቀለኛ ክፍሉ በቀጥታ በአቅጣጫቸው ይወሰናል። የክስተቱ ቅንጣቶች ሽክርክሪቶች ሙሉ በሙሉ በዘፈቀደ መንገድ ላይ ያተኮሩ ስላልሆኑ፣ ነገር ግን ብዙ ወይም ባነሰ የታዘዙ፣ ሁሉም አስከሬኖች ፖላራይዝድ ይሆናሉ። የOriented beam spins የቁጥር ባህሪ በፖላራይዜሽን ቬክተር ይገለጻል።
የምላሽ ዘዴ
የኑክሌር ሰንሰለት ምላሽ ምንድነው? ቀደም ሲል እንደተጠቀሰው, ይህ የቀላል ምላሾች ቅደም ተከተል ነው. የአደጋው ቅንጣት ባህሪያት እና ከኒውክሊየስ ጋር ያለው መስተጋብር በጅምላ, ክፍያ, ይወሰናል.የእንቅስቃሴ ጉልበት. ግንኙነቱ የሚወሰነው በግጭቱ ወቅት በሚደሰቱት የኒውክሊየስ ነፃነት መጠን ነው. እነዚህን ሁሉ ዘዴዎች መቆጣጠር እንደ ቁጥጥር የሚደረግበት የኑክሌር ሰንሰለት ምላሽ ሂደትን ይፈቅዳል።
ቀጥታ ምላሾች
የታለመውን አስኳል የሚመታ ክስ ቅንጣት ብቻ ከነካው የግጭቱ ቆይታ የኒውክሊየስ ራዲየስ ርቀትን ለማሸነፍ ከሚያስፈልገው ርቀት ጋር እኩል ይሆናል። እንዲህ ዓይነቱ የኑክሌር ምላሽ ቀጥተኛ ምላሽ ይባላል. የዚህ ዓይነቱ ምላሾች ሁሉ የተለመደ ባህሪ አነስተኛ ቁጥር ያላቸው የነፃነት ደረጃዎች መነሳሳት ነው. በእንደዚህ ዓይነት ሂደት ውስጥ, ከመጀመሪያው ግጭት በኋላ, ቅንጣቱ አሁንም የኑክሌር መስህቦችን ለማሸነፍ በቂ ኃይል አለው. ለምሳሌ፣ እንደ የኒውትሮን ኢንላስቲክ መበታተን፣ የሃይል መለዋወጥ እና ቀጥታ ማጣቀስ ያሉ መስተጋብሮች። የእንደዚህ አይነት ሂደቶች "ጠቅላላ መስቀለኛ ክፍል" ተብሎ ለሚጠራው ባህሪ የሚያበረክቱት አስተዋፅኦ በጣም ትንሽ ነው. ነገር ግን ቀጥተኛ የኑክሌር ምላሽን የሚያልፉ ምርቶች ስርጭት ከጨረር አቅጣጫ አንግል ፣ ኳንተም ቁጥሮች ፣ የህዝብ ብዛት ያላቸውን ግዛቶች መምረጥ እና አወቃቀራቸውን ለማወቅ እድሉን ለማወቅ ያስችላል።
የቅድመ-ሚዛን ልቀት
ቅንጣቱ ከመጀመሪያው ግጭት በኋላ የኒውክሌር መስተጋብር ክልልን ካልለቀቀ፣ እሱ በተከታታይ በሚደረጉ ግጭቶች ውስጥ ይሳተፋል። ይህ በእውነቱ የኑክሌር ሰንሰለት ምላሽ ተብሎ የሚጠራው ብቻ ነው። በዚህ ሁኔታ ምክንያት የንጥሉ የኪነቲክ ኢነርጂ በመካከላቸው ይሰራጫልየኒውክሊየስ አካል ክፍሎች. የኒውክሊየስ ሁኔታ ራሱ ቀስ በቀስ በጣም የተወሳሰበ ይሆናል. በዚህ ሂደት ውስጥ አንድ የተወሰነ ኑክሊዮን ወይም ሙሉ ክላስተር (የኑክሊዮኖች ቡድን) ለዚህ ኒውክሊየስ ከኒውክሊየስ ልቀትን በቂ ኃይል ሊያከማች ይችላል። ተጨማሪ መዝናናት ወደ እስታቲስቲካዊ ሚዛን መፈጠር እና የተቀላቀለ ኒውክሊየስ መፈጠርን ያመጣል።
የሰንሰለት ምላሽ
የኑክሌር ሰንሰለት ምላሽ ምንድነው? ይህ የእሱ አካል ክፍሎች ቅደም ተከተል ነው. ማለትም፣ በተሞሉ ቅንጣቶች የተከሰቱ በርካታ ተከታታይ ነጠላ የኑክሌር ምላሾች በቀደሙት እርምጃዎች እንደ ምላሽ ምርቶች ሆነው ይታያሉ። የኑክሌር ሰንሰለት ምላሽ ምንድን ነው? ለምሳሌ የከባድ ኒዩክሊይ ፊዚሽን፣ በርካታ የፊዚሽን ክስተቶች ቀደም ባሉት መበስበስ በተገኙ በኒውትሮን ሲጀመር።
የኑክሌር ሰንሰለት ምላሽ ባህሪዎች
ከሁሉም ኬሚካላዊ ግብረመልሶች መካከል የሰንሰለት ግብረመልሶች በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ። ጥቅም ላይ ያልዋሉ ቦንዶች ያላቸው ቅንጣቶች የነጻ አተሞች ወይም ራዲካልስ ሚና ይጫወታሉ። እንደ የኑክሌር ሰንሰለት ምላሽ ሂደት ውስጥ ፣ የተከሰተበት ዘዴ በኒውትሮን ይሰጣል ፣ ይህም የኮሎምብ ማገጃ የሌለው እና ኒዩክሊየስ በሚስብበት ጊዜ አስደሳች ነው። አስፈላጊው ቅንጣት በመገናኛው ላይ ከታየ፣በቀጣይ ለውጦች ሰንሰለት ይፈጥራል፣ይህም በአገልግሎት አቅራቢው ቅንጣት ምክንያት ሰንሰለቱ እስኪሰበር ድረስ ይቀጥላል።
አጓዡ ለምን ጠፋ
የቀጣይ ሰንሰለት ምላሽ አጓጓዥ ቅንጣት ለማጣት ሁለት ምክንያቶች ብቻ አሉ። የመጀመሪያው የልቀት ሂደት ሳይኖር ቅንጣቱን መምጠጥ ነውሁለተኛ ደረጃ. ሁለተኛው የሰንሰለቱን ሂደት ከሚደግፈው ንጥረ ነገር መጠን ገደብ በላይ የንጥሉ መነሳት ነው።
ሁለት አይነት ሂደት
በእያንዳንዱ የሰንሰለት ምላሽ ወቅት አንድ ነጠላ ተሸካሚ ቅንጣት ብቻ ከተወለደ ይህ ሂደት ቅርንጫፎ የሌለው ሊባል ይችላል። በትልቅ ደረጃ ላይ ወደ ኃይል መለቀቅ ሊያመራ አይችልም. ብዙ ተሸካሚ ቅንጣቶች ካሉ, ይህ የቅርንጫፍ ምላሽ ይባላል. ከቅርንጫፍ ጋር የኑክሌር ሰንሰለት ምላሽ ምንድነው? በቀድሞው ድርጊት ውስጥ ከተገኙት የሁለተኛ ደረጃ ቅንጣቶች ውስጥ አንዱ ቀደም ሲል የተጀመረውን ሰንሰለት ይቀጥላል, ሌሎቹ ደግሞ ቅርንጫፎችን የሚፈጥሩ አዳዲስ ግብረመልሶችን ይፈጥራሉ. ይህ ሂደት ወደ እረፍት ከሚወስዱት ሂደቶች ጋር ይወዳደራል. የተፈጠረው ሁኔታ የተወሰኑ ወሳኝ እና ገዳቢ ክስተቶችን ይፈጥራል። ለምሳሌ ፣ ከአዳዲስ ሰንሰለቶች የበለጠ እረፍቶች ካሉ ፣ ምላሹን እራስን ማቆየት የማይቻል ነው። ምንም እንኳን አስፈላጊውን የንጥሎች ብዛት ወደ አንድ መካከለኛ በማስተዋወቅ ሰው ሰራሽ በሆነ መንገድ ቢደሰትም ፣ ሂደቱ ከጊዜ ወደ ጊዜ እየበሰበሰ ይሄዳል (በተለምዶ በፍጥነት)። የአዲሶቹ ሰንሰለቶች ቁጥር ከእረፍት ብዛት ከበለጠ፣የኑክሌር ሰንሰለት ምላሽ በንጥረቱ ውስጥ መሰራጨት ይጀምራል።
ወሳኝ ሁኔታ
ወሳኙ ሁኔታ የቁስ ሁኔታ አካባቢን በዳበረ እራሱን በሚቋቋም የሰንሰለት ምላሽ ይለያል፣ እና ይህ ምላሽ በጭራሽ የማይቻልበት ቦታ። ይህ ግቤት በአዳዲስ ወረዳዎች ብዛት እና ሊኖሩ በሚችሉ እረፍቶች መካከል ባለው እኩልነት ተለይቶ ይታወቃል። ልክ እንደ ነፃ ድምጸ ተያያዥ ሞደም ቅንጣት መኖር፣ ወሳኙግዛት እንደ "የኑክሌር ሰንሰለት ምላሽን ተግባራዊ ለማድረግ ሁኔታዎች" በሚለው ዝርዝር ውስጥ ዋናው ነገር ነው. የዚህ ግዛት ስኬት በብዙ ምክንያቶች ሊወሰን ይችላል. የከባድ ንጥረ ነገር አስኳል መቆራረጥ በአንድ ኒውትሮን ብቻ ይደሰታል። እንደ የኑክሌር ፊስሽን ሰንሰለት ምላሽ ባሉ ሂደቶች ምክንያት ብዙ ኒውትሮኖች ይመረታሉ። ስለዚህ ይህ ሂደት ኒውትሮን እንደ ተሸካሚ ሆኖ የሚያገለግልበት የቅርንጫፉ ምላሽ ሊፈጥር ይችላል። የኒውትሮን መጠን ያለ fission ወይም ማምለጫ ሲይዝ (የኪሳራ መጠን) በድምጸ ተያያዥ ሞደም ቅንጣቶች ማባዛት መጠን ሲካስ፣ የሰንሰለቱ ምላሽ በማይንቀሳቀስ ሁነታ ይቀጥላል። ይህ እኩልነት የማባዛት ሁኔታን ያሳያል። ከላይ ባለው ሁኔታ, ከአንድ ጋር እኩል ነው. በኑክሌር ኃይል ውስጥ, በኃይል መለቀቅ ፍጥነት እና በማባዛት ሁኔታ መካከል አሉታዊ ግብረመልስ በማስተዋወቅ ምክንያት የኑክሌር ምላሽን ሂደት መቆጣጠር ይቻላል. ይህ ቅንጅት ከአንድ በላይ ከሆነ ምላሹ በከፍተኛ ደረጃ ያድጋል። ቁጥጥር ያልተደረገበት የሰንሰለት ምላሽ በኑክሌር ጦር መሳሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።
የኑክሌር ሰንሰለት ምላሽ በሃይል
የሬአክተር አፀፋዊ እንቅስቃሴ የሚወሰነው በዋና ውስጥ በሚከሰቱ ብዙ ሂደቶች ነው። እነዚህ ሁሉ ተፅዕኖዎች የሚወሰኑት ሪአክቲቭ ኮፊሸን በሚባለው ነው። በሬክተር reactivity ላይ ግራፋይት በትሮች, coolants ወይም የዩራኒየም ሙቀት ላይ ለውጥ ውጤት እና እንዲህ ያለ ሂደት እንደ የኑክሌር ሰንሰለት ምላሽ ያለውን ኃይለኛ የሙቀት Coefficient (ኩላንት, የዩራኒየም ለ, ግራፋይት ለ) ባሕርይ ናቸው.በተጨማሪም በኃይል, በባሮሜትሪክ አመልካቾች, በእንፋሎት ጠቋሚዎች ላይ ጥገኛ ባህሪያት አሉ. በሪአክተር ውስጥ የኑክሌር ምላሽን ለመጠበቅ አንዳንድ ንጥረ ነገሮችን ወደ ሌሎች መለወጥ አስፈላጊ ነው። ይህንን ለማድረግ የኑክሌር ሰንሰለት ፍሰትን ሁኔታ ግምት ውስጥ ማስገባት አስፈላጊ ነው - በመበስበስ ወቅት ከራሱ ሊከፋፈል እና ሊለቀቅ የሚችል ንጥረ ነገር መኖር የተወሰኑ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች, በዚህም ምክንያት., የተቀሩትን የኒውክሊየሎች መቆራረጥ ያስከትላል. እንደ ንጥረ ነገር, ዩራኒየም-238, ዩራኒየም-235, ፕሉቶኒየም-239 ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላሉ. የኑክሌር ሰንሰለት ምላሽ በሚያልፍበት ጊዜ የእነዚህ ንጥረ ነገሮች isotopes መበስበስ እና ሁለት ወይም ከዚያ በላይ ሌሎች ኬሚካሎችን ይፈጥራሉ። በዚህ ሂደት ውስጥ "ጋማ" የሚባሉት ጨረሮች ይነሳሉ, ኃይለኛ የኃይል መለቀቅ ይከሰታል, ሁለት ወይም ሶስት ኒውትሮኖች ይፈጠራሉ, የአጸፋውን ድርጊቶች መቀጠል ይችላሉ. ቀርፋፋ እና ፈጣን ኒውትሮኖች አሉ፣ ምክንያቱም የአንድ አቶም አስኳል እንዲበታተን እነዚህ ቅንጣቶች በተወሰነ ፍጥነት መብረር አለባቸው።
