Ano ang kritikal na masa?

Ang kritikal na masa ay isang konsepto na natagpuan ng isa kapag tinatalakay ang materyal na nuklear.Sa madaling sabi, ang kritikal na masa ng isang materyal ay ang halaga na kinakailangan para dito upang magpatuloy ng isang nukleyar na reaksyon sa sandaling nagsimula na.Ang mga materyales sa Fissile ay nakapagtataguyod ng isang reaksyon sa sandaling nagsimula na ito.Dahil ang reaksyon ay maaaring mapanatili, ang materyal ay maaaring magamit para sa ilang mga layunin.Kasama sa mga layuning ito ang paggawa ng mga sandatang nukleyar, at paglikha ng mga reaktor upang makabuo ng enerhiya.Ang pinaka-malawak na ginagamit na fissile na materyales ay uranium-233, uranium-235, at plutonium-239.Ang tatlong mga materyales na ito ay nakakatugon sa pamantayan ng isang fissionable material, manatili sa paligid para sa isang makatuwirang mahabang panahon, at matatagpuan sa sapat na malaking halaga upang gawin ang paggamit ng mga ito para sa praktikal na gasolina.Tumingin lamang bilang isang reaksyon na lumalaki nang malaki.Sa isang reaksyon, isang atom ng fissile material mdash;Sabihin natin na uranium-235 mdash;Kinukuha ang isang neutron habang gumagalaw ito.Ito ay nagiging sanhi ng atom na nahati sa dalawang mas maliit na mga atomo, at sa proseso ay naglulunsad ng dalawa o tatlong higit pang mga neutron.Ang mga neutron pagkatapos ay lumipad at nakuha ng iba pang mga atomo ng uranium-235, na kung saan ay maghiwalay at magpadala ng dalawa o tatlong higit pang mga neutron.Ang lahat ng ito ay nangyayari sa isang napaka, napakaliit na oras, at naglalabas ng napakalaking halaga ng enerhiya.Sapat na materyal na fissile na naroroon na maaari itong magpatuloy.Kung ang kritikal na masa ay hindi nakamit, kung gayon ang mga neutrons na naroroon ay bumababa ng obertaym, na ginagawang mas mababa ang isang reaksyon ng nuklear at mas malamang sa paglipas ng panahon.Mahigpit na pagsasalita, ang salitang kritikal na masa ay ginagamit upang ilarawan ang estado ng balanse kung saan mayroong sapat na materyal na fissile na naroroon upang mapanatili ang dami ng mga neutron na halos pareho, ngunit ang reaksyon ay hindi bumubuo ng higit pa.Kadalasan, gayunpaman, ang kritikal na masa ay ginagamit upang ilarawan kung ano ang mas tumpak na tinatawag na super-kritikal na masa, kung sapat na ang materyal ay naroroon na ang mga neutronSa isang sandatang nukleyar, malinaw na mahalaga na ang materyal ay itago sa ibaba ng kritikal na masa at mdash;Kung hindi man ang bomba ay mag -detonate kaagad.Karaniwan ang dalawang piraso ng materyal ay pinananatiling hiwalay sa sub-kritikal na masa, at kapag oras na upang ma-detonate ang bomba, sila ay itinapon nang napakabilis at napakabilis.Pagkatapos ay lumikha sila ng isang super-kritikal na masa, at sumabog ang bomba.Kung hindi sila itinapon nang mabilis nang sapat, kung gayon ang isang mas maliit na pagsabog ay mangyayari muna at hinipan ang dalawang piraso nang hiwalay, upang ang malaking pagsabog ay hindi kailanman nangyayari at mdash;Ito ay madalas na tinutukoy bilang isang fizzle.

Ang kritikal na masa ay naiiba depende sa materyal na ginagamit.Sa kaso ng uranium-233, ang kritikal na masa ay halos 35 pounds (15kg).Sa kaso ng uranium-235, ang kritikal na masa ay mga 115 pounds (52kg).At sa kaso ng plutonium-239, ang kritikal na masa ay halos 22 pounds (10kg).Ito ay maaaring mukhang medyo, ngunit tandaan ang mga materyales na ito ay sobrang siksik.Sa karamihan ng mga materyales na nukleyar, ang isang globo na hindi mas malaki kaysa sa isang baseball ay maabot ang kritikal na masa, at magdulot ng napakalaking pagsabog.