Was ist kritische Masse?

Kritische Masse ist ein Konzept man zufällig stößt, wenn sie Kernmaterial bespricht. In Kürze ist die kritische Masse eines Materials die Menge, die damit sie eine Kernreaktion benötigt, fortsetzt, sobald sie angefangen.

Es gibt verschiedene Arten der Kernmaterialien, und eine Art bekannt als Spaltmaterial. Spaltmaterialien in der Lage sind, eine Reaktion zu stützen, sobald sie angefangen. Da die Reaktion gestützt werden kann, kann das Material für bestimmte Zwecke benutzt werden. Diese Zwecke umfassen die Herstellung der Kernwaffen und das Herstellen der Reaktoren, um Energie zu erzeugen. Die am meisten benutztesten Spaltmaterialien sind Uranium-233, Uranium-235 und Plutonium-239. Diese drei Materialien erfüllen die Kriterien eines spaltbaren Materials, Aufenthalt herum während einer relativ langen Zeit, und können in den genug großen Mengen gefunden werden, um using sie für Kraftstoff praktisch zu bilden.

Der Prozess einer Kernreaktion ist ein wenig kompliziert, aber er kann als Reaktion einfach betrachtet werden, die exponential wächst. In einer Reaktion ein Atom des Spaltmaterials - uns Uranium-235 sagen lassen - Sicherungen ein Neutron, wie es vorüber bewegt. Dieses veranlaßt das Atom, in zwei kleinere Atome und in den Prozessprodukteinführungen weg von zwei oder drei weiteren Neutronen aufzuspalten. Diese Neutronen fliegen dann weg und gefangen genommen durch andere Atome von Uranium-235, das der Reihe nach aufspaltete und weg von zwei oder drei weiteren Neutronen sendet. Das ganzes dieses geschieht in sehr, sehr kleine Menge Zeit und freigibt enorme Mengen Energie rme.

Das Konzept der kritischer Masse ist wichtig, weil, damit diese Reaktion fortsetzt und freigibt riesige Mengen Energie, es genügend Spaltmaterialgeschenk geben muss, das es fortsetzen kann. Wenn kritische Masse nicht erzielt, dann die anwesende Willensabnahme der Neutronen über die Zeit hinaus, eine Kernreaktion immer weniger bildend wahrscheinlich im Laufe der Zeit. Ausschließlich sprechend, benutzt die Ausdruck-kritische Masse, um den Zustand des Gleichgewichts zu beschreiben, in dem es genügend Spaltmaterial gibt, das, die Menge der Neutronen ungefähr zu halten die selben vorhanden ist, aber die Reaktion erzeugt nicht mehr. Häufig jedoch benutzt kritische Masse, um zu beschreiben, was genauer überkritische Masse genannt, wenn genug des Materials anwesend ist, dass Neutronen mit, teilbaren Atomen zusammenzustoßen fortfahren und mehr Neutronen freizugeben und Energie und Hitze erzeugen.

Um Spaltmaterial in einer Kernwaffe zu benutzen, ist es offensichtlich wichtig dass das materielle unterhalb der kritischen Masse gehalten - andernfalls zur Detonation bringen die Bombe sofort. Normalerweise zwei Stücke Material gehalten getrennt an der unterkritischen Masse, und wenn es Zeit ist, damit die Bombe zur Detonation gebracht werden kann, geworfen sie zusammen sehr stark und sehr schnell. Sie verursachen dann eine überkritische Masse, und die Bombe explodiert. Wenn sie nicht zusammen schnell genug geworfen, dann geschieht eine kleinere Explosion zuerst und durchbrennt die zwei Stücke weiteres getrennt ennt, damit die große Explosion nie auftritt - dieses gekennzeichnet häufig als ein Zischen.

Kritische Masse ist abhängig von dem Material unterschiedlich, das verwendet. Im Falle Uranium-233 beträgt die kritische Masse ungefähr 35 Pfund (15kg). Im Falle Uranium-235 beträgt die kritische Masse ungefähr 115 Pfund (52kg). Und im Falle Plutonium-239, beträgt die kritische Masse ungefähr 22 Pfund (10kg). Dieses konnte wie eine Spitze durchaus scheinen, aber hält im Verstand, den diese Materialien extrem dicht sind. Mit den meisten Kernmaterialien erreicht ein Bereich nicht viel größer als ein Baseball kritische Masse und verursacht eine enorme Explosion.