§108. Цепные ядерные реакции 1. Что такое цепная ядерная реакция и какие условия необходимы для её поддержания?

Решение:

• Цепная ядерная реакция — это реакция деления ядер, при которой каждый акт деления, вызываемый нейтроном, приводит к испусканию новых нейтронов, способных вызвать деление других ядер.
• Условия для поддержания: Для поддержания цепной реакции необходимо, чтобы в среднем хотя бы один нейтрон из каждого акта деления вызывал следующее деление. Это условие называется критическим. Оно выполняется, если:
  • Материал: Используется делящийся материал (например, $${}^{235}U$$, $${}^{239}Pu$$).
  • Масса: Масса делящегося материала должна быть критической (или больше).
  • Размеры: Размеры образца должны быть достаточными, чтобы нейтроны успевали вызвать новые деления, а не улетали из образца.
  • Замедление нейтронов: Часто требуется замедление быстрых нейтронов до тепловых, так как $${}^{235}U$$ эффективнее делится под действием тепловых нейтронов.

Финальный ответ:

Цепная ядерная реакция — это самоподдерживающийся процесс деления ядер, где нейтроны, испускаемые при каждом делении, вызывают новые деления. Для её поддержания необходима достаточная масса делящегося материала (критическая масса) и условия, при которых хотя бы один нейтрон из каждого акта деления вызывает следующее деление.