Nukleáris láncreakció szabályozása Nagy Sándor honlapjára Nagy Sándor: Nukleáris Címszavak Glosszáriumába, melyhez ez a lap is tartozik A Tékába, mely ehhez hasonló animációkhoz/szimulációkhoz vezet Nagy Sándor webhelyén

Az animációk jogtulajdonosa a Paksi Atomerőmű Zrt . Felhasználásukat Varga József úr, a PA Zrt. önálló mérnöke engedélyezte.
Ugyanezt látványosabb köritésben mutatja a Visionlearning interaktív animációja, melyhez lentebb fordítási segítséget is adok: ugrás a lapon belül.
0. 1. 2. 3. Hasadási generáció, n

Szabályozatlan láncreakció nagyító

A termikus neutronok a 235U magokat esetről esetre különböző hasadványpárokra „robbantják”, miközben változó számú (jellemzően 2-3) neutron szabadul fel. Az animáción látszik, hogy nem minden keletkező neutron okoz újabb hasadást. Egy részük elvész: főleg azok, amelyek a hasadási zónát jelképező golyómátrix peremén vannak. A veszteség dacára a bemutatott példában a hasadások száma generációnként megduplázódik (1 → 2 → 4 → 8, azaz 2n), vagyis exponenciálisan nő. (Ez persze csak addig mehet így, ameddig van bőven hasadóanyag.)

Szabályozott láncreakció nagyító

Ha gátat akarunk vetni a hasadási lánc exponenciális növekedésének, akkor olyan anyagot (pl. kadmiumot) kell a hasadó anyag közé juttani, amelynek magjai nagy valószínűséggel (vagyis nagy hatáskeresztmetszettel) nyelik el a neutronokat. Erre szolgálnak a mozgathatható szabályzórudak. Az adott példában a rudak addig a határig vannak betolva, amikor még nem állítják le a láncreakciót, de nem is engedik felgyorsulni azt, és ezért a hasadésok száma generációtól generációra állandó marad.
Vészleállás esetén a rudakat igen gyorsan a zónába juttatják, hogy a lánc nyomban megszakadjon.


Fordítási segítség aVisionlearning animációjához ugrás angol nyelvű lapra Flash animációval

Artificial Nuclear Chain Reactions | mesterséges nukleáris láncreakciók
Controlled Reaction | szabályozott reakció ugrás a lapon belül
Uncontrolled Reaction | szabályozatlan reakció ugrás a lapon belül

Atomreaktor

Szabályozott hasadási láncreakció esetén (ilyen zajlik az atomreaktorokban) bórból vagy más (neutronelnyelő) anyagból készült szabályzórudakat tolnak a reaktorzónába. Ezek, a neutronokat (részben) elnyelve szabályozzák a hasadás sebességét.
Insert Control Rods | szabályzórudak beeresztése

A reakció zajlik ugyan, de szabályozott módon. A hasadási reakcióban keletkező neutronok további atommagokat hasítanak el a közelben, de a neutronfelesleget elnyelik a szabályzórudak, miáltal a reakció szabályozottan, azaz egyenletesen változtatható sebességgel folyik.
Replay Controlled Fission Reaction | szabályozott hasadási reakció újralejátszása ugrás a lapon belül
Restart | újrakezdés ugrás a lapon belül

Atombomba

Szabályozatlan hasadási reakció esetén (ilyen zajlik az atombombában) minden hasadó mag 2-3 neutront bocsát ki, melyek mindegyike újabb hasadási reakciót okoz.
Proceed Chain Reaction | láncreakció indul

Szabályozatlan láncreakció esetében minden hasadó mag 2-3 újabb hasadást okoz. Ezért a reakciósebesség exponenciálisan nő. Ha pl. 1 hasadás 3 továbbit okoz, akkor az utóbbiak összesen 9-et, 27-et, 81-et, 243-at és így tovább. Mivel egy-egy ilyen 3-szorozódás a másodperc töredéke alatt lezajlik, milliszekundumokon belül magok milliárdjai hasadnak el csaknem egyszerre, miközben hatalmas energia/hő szabadul fel. Ez a környző anyagok hirtelen elpárolgásával és kitágulásával jár, amit nukleáris robbanásnak hívunk.
Replay Uncontrolled Fission Reaction | szabályozatlan hasadási reakció újralejátszása ugrás a lapon belül
Restart | újrakezdés ugrás a lapon belül


Vissza Nagy Sándor honlapjára. Releváns |tIt| kínálat: Nukleáris Glosszárium, Asimov Téka

Látogatószám 2013.02.20. óta:

visit counter