§108. Цепные ядерные реакции 2. Что такое критическая масса и от чего она зависит?

Решение:

• Критическая масса — это минимальная масса делящегося вещества (например, $${}^{235}U$$), при которой может протекать самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция.
• Зависимость: Критическая масса зависит от ряда факторов:
  • Тип делящегося вещества: Для разных изотопов (например, $${}^{235}U$$, $${}^{239}Pu$$) требуются разные массы.
  • Форма и размеры: Чем ближе форма к сфере и чем больше размеры, тем меньше критическая масса, так как уменьшается утечка нейтронов.
  • Чистота вещества: Присутствие примесей (особенно поглощающих нейтроны) увеличивает критическую массу.
  • Наличие отражателя нейтронов: Отражатель нейтронов (например, бериллий) вокруг делящегося материала уменьшает утечку нейтронов и снижает критическую массу.
  • Наличие замедлителя: Замедлитель (например, вода, графит) снижает энергию нейтронов, повышая вероятность их деления $${}^{235}U$$.

Финальный ответ:

Критическая масса — это минимальное количество делящегося материала, необходимое для поддержания цепной реакции. Она зависит от вида делящегося вещества, его формы, размеров, чистоты, а также от наличия замедлителя и отражателя нейтронов.