Kritična masa: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
Otvorio Kritična masa |
m RpA: WP:NI, WP:HRV |
||
Redak 3:
[[Datoteka:Fission chain reaction.svg|250px|mini|desno|Jedna od mogućih [[Nuklearna fisija|nuklearnih fisijskih lančanih reakcija]]: 1. Atom [[uranij]]a-235 hvata spori [[neutron]] i raspada se na dva nova [[atom]]a (fisioni fragmenti – [[barij]]-141 i [[kripton]]-92), oslobađajući 3 nova neutrona i ogromnu količinu [[Nuklearna energija vezanja|energije vezanja]] (200 M[[eV]]). 2. Jedan od tih neutrona bude uhvaćen od atoma uranija-238 i ne nastavlja [[nuklearna reakcija|nuklearnu reakciju]]. Drugi neutron napušta sustav bez da bude uhvaćen. Ipak, jedan od neutrona se sudara s novim atomom uranija-235, koji se raspada na dva nova atoma (fisioni fragmenti), oslobađajući 3 nova neutrona i ogromnu količinu energije vezanja (200 MeV). 3. Dva se neutrona sudaraju s dva atoma uranija-235 i svaki se raspada i nastavlja reakciju.]]
'''Kritična masa''' (prema [[Grčki jezik|grč]]. ''ϰριτιϰός'', od ''ϰρίνειν'': razlučivati, prosuđivati) je najmanja [[masa]] [[radioaktivnost|radioaktivne tvari]] u kojoj može nastati [[nuklearna lančana reakcija]] ([[nuklearna fisija]]). Vrijednost kritične mase pojedine [[Kemijska tvar|kemijske tvari]] ovisi o fizikalnim svojstvima [[atomska jezgra|atomskih jezgara]] (broju [[neutron]]a koji nastaju u [[nuklearna reakcija|nuklearnoj reakciji]]), obliku u kojem se tvar nalazi (najmanja je za [[sfera|sferni]] oblik ili [[kugla|kuglu]]), [[gustoća|gustoći]] (obrnuto je razmjerna kvadratu gustoće) i čistoći tvari. Na primjer, ako je oblikovana u kuglu (sferu) i potpuno očišćena od primjesa, kritična masa [[izotop]]a [[neptunij]]a <sup>236</sup>Np bit će 7 [[kilogram]]a, [[plutonij]]a <sup>239</sup>Pu 10 kilograma, [[uranij]]a <sup>233</sup>U 15 kilograma, a uranija <sup>235</sup>U 52 kilograma. Ako tvar nije čista, kritična se masa povećava, na primjer, ako izotop uranija <sup>235</sup>U čini 20% tvari u kugli, kritična će masa biti veća od 400 kilograma.
== Nuklearna fisija ==
Redak 12:
1939. su njemački [[fizičar]]i [[Otto Hahn|O. Hahn]] i [[Fritz Strassmann|F. Strassmann]], te [[Irène Joliot-Curie|I. Joliot-Curie]] i [[Pavle Savić|P. Savić]] u Francuskoj našli proces koji je sposoban održavati sam sebe i koji se razvija i teče kao lavina. Takav proces se zove [[nuklearna lančana reakcija]].
Bombardiranjem izotopa [[uranij]]a-235 neutronima zbiva se ova pojava. [[Neutron]] koji je pogodio [[atomska jezgra|atomsku jezgru]] uranija ujedno je od jezgre apsorbiran i dolazi do procesa raspadanja kao u biologiji, to jest do diobe stanice. Takva je jezgra sada nestabilna i raspada se na dva jednaka dijela koji su potpuno drugi [[kemijski element
No to se događa samo kod uranija [[atomska masa|atomske mase]] 235. Teškoća je i u tome što samo spori neutroni izazivaju [[lančana reakcija|lančanu reakciju]]. Da bismo usporili neutrone, puštemo ih kroz tvari male atomske mase koje ne upijaju neutrone. Atomi male atomske mase usporavaju neutrone zato što im neutroni predaju jedan dio svoje [[kinetička energija|kinetičke energije]], a ne odbijaju se od njih istom brzinom kao od atoma velike atomske mase. U tu svrhu služi [[teška voda]] i čisti [[grafit]]. Teška voda je spoj teškog vodika ([[deuterij]]) i [[kisik]]a, a razlikuje se od obične vode u tome što [[vrenje|vri]] kod 101,4 °C, a [[Ledište|smrzava]] se kod 3,8 °C. '''Te tvari koje usporavaju neutrone zovu se moderatori ili [[Usporivač neutrona|usporivači neutrona]]'''.
Osim toga za dobivanje lančanog procesa nije svejedno koliki će se komad uranija uzeti. Uzme li se manji komad, neutroni mogu izletjeti u vanjski prostor, a da na svojem putu ne sretnu druge uranijeve atomske jezgre. Da bi proces bio eksplozivan, to jest da bi nastala lavina, komad uranija ne smije biti manji od neke određene veličine. '''Ta najmanja masa kod koje se još zbiva lančani proces zove se kritična masa.'''
== Izvori ==
| |||