199. Ланцюгова реакція.

Ланцюгова реакція — реакція, продукти якої, своєю чергою, вступають у взаємодію з початковими продуктами. Це хімічні і ядерні реакції, у яких поява проміжної активної частки (радикала, атома або збудженої молекули — у хімічних, нейтрона — у ядерних процесах) викликає велику кількість (ланцюг) перетворень початкових молекул або ядер внаслідок регенерації активної частки в кожному елементарному акті реакції (у кожній ланці).

Оскільки частина нейтронів, утворених під час поділу, втрачається, поглинаючись без поділу іншими ядрами або вилітаючи за межі реактора, ланцюгову реакцію характеризують ефективним коефіцієнтом розмноження k - кількістю новостворених нейтронів під час одиничного акту поділу, які в свою чергу викликають поділ інших ядер. Якщо ефективний коефіцієнт розмноження більший за одиницю, то число актів поділу збільшується, реакція розганяється, вивільнюючи дедалі більше енергії і може завершитися вибухом. Така реакція називається надкритичною. Якщо k менший від одиниці, реакція згасає з часом. Такий режим називається підкритичним. Для k = 1 перебіг реакції залишається незмінним. Саме такий критичний режим використовується в ядерних реакторах.

200. Термоядерний синтез.

Ядерний синтез — це процес, під час якого два атомних ядра об'єднуються, формуючи важче ядро. Зазвичай цей процес супроводжується виділенням енергії. Ядерний синтез є джерелом енергії в зірках та водневій бомбі.

Для зближення атомних ядер на відстань, достатню для того, щоб відбулася ядерна реакція, навіть для найлегшого елементу, водню, потрібна дуже значна кількість енергії. Але, у випадку легких ядер, внаслідок об'єднання двох ядер із утворенням важчого ядра виділяється значно більше енергії, ніж іде на подолання кулонівського відштовхування між ними. Завдяки цьому ядерний синтез - дуже перспективне джерело енергії і є одним із основних напрямків дослідження сучасної науки.

Кількість енергії, що виділяється в більшості ядерних реакцій набагато більша, ніж у хімічних реакціях, тому що енергія зв'язку нуклонів у ядрі значно більша, ніж енергії зв’язку електронів у атомі. Наприклад, енергія іонізації, яка отримується при зв'язуванні електрона з протоном із утворенням атому водню, складає 13.6 електрон-вольт — менше, ніж одну мільйонну від 17 МеВ, що виділяються під час реакції дейтерію із тритієм, що описана нижче.

201. Термоядерний синтез.

Ядерний синтез — це процес, під час якого два атомних ядра об'єднуються, формуючи важче ядро. Зазвичай цей процес супроводжується виділенням енергії. Ядерний синтез є джерелом енергії в зірках та водневій бомбі.

Для зближення атомних ядер на відстань, достатню для того, щоб відбулася ядерна реакція, навіть для найлегшого елементу, водню, потрібна дуже значна кількість енергії. Але, у випадку легких ядер, внаслідок об'єднання двох ядер із утворенням важчого ядра виділяється значно більше енергії, ніж іде на подолання кулонівського відштовхування між ними. Завдяки цьому ядерний синтез - дуже перспективне джерело енергії і є одним із основних напрямків дослідження сучасної науки.

Кількість енергії, що виділяється в більшості ядерних реакцій набагато більша, ніж у хімічних реакціях, тому що енергія зв'язку нуклонів у ядрі значно більша, ніж енергії зв’язку електронів у атомі. Наприклад, енергія іонізації, яка отримується при зв'язуванні електрона з протоном із утворенням атому водню, складає 13.6 електрон-вольт — менше, ніж одну мільйонну від 17 МеВ, що виділяються під час реакції дейтерію із тритієм, що описана нижче.