Diferencia clave: masa subcrítica frente a crítica frente a masa supercrítica
La masa subcrítica, crítica y supercrítica se refiere a la cantidad de masa de un material fisible que se utiliza en las reacciones nucleares en cadena. La diferencia clave entre masa subcrítica, crítica y supercrítica es que la masa subcrítica es la masa de un material fisible que no es suficiente para sustentar una reacción en cadena nuclear, mientras que la masa crítica es la masa de un material fisionable necesaria para sustentar una reacción en cadena nuclear, y La masa supercrítica de un material fisible es la masa que es más que suficiente para sostener una reacción nuclear en cadena.
Una reacción en cadena nuclear es una serie de reacciones de fisión. Una reacción de fisión nuclear es el proceso de liberar un neutrón de un núcleo atómico inestable. Cuando este neutrón liberado interactúa con otro isótopo inestable, el nuevo isótopo también sufre una fisión nuclear, liberando otro neutrón. Del mismo modo, tiene lugar una cadena de reacciones.
CONTENIDO
1. Descripción general y diferencia clave
2. Qué es la masa subcrítica
3. Qué es la masa crítica
4. Qué es la masa supercrítica
5. Comparación lado a lado: masa subcrítica frente a crítica frente a masa supercrítica en forma tabular
6. Resumen
¿Qué es la masa subcrítica?
La masa subcrítica es la masa de un material fisible que no es suficiente para sostener una reacción en cadena nuclear. Para iniciar una reacción en cadena de fisión, debe haber una cantidad mínima requerida de masa del isótopo fisible (conocida como masa crítica). La masa subcrítica es siempre menor que la masa crítica; por lo tanto, la masa subcrítica de un material fisible no puede sostener una reacción en cadena de fisión.
La cantidad de neutrones presentes en una masa subcrítica de material fisible disminuirá exponencialmente con el tiempo porque no hay suficientes isótopos que puedan liberar más neutrones al interactuar con los neutrones existentes.
¿Qué es la masa crítica?
La masa crítica es la cantidad más pequeña de masa de un material fisible que se requiere para sostener una reacción en cadena nuclear. La cantidad de masa crítica depende de las propiedades nucleares del material fisible, la densidad, la forma y el enriquecimiento del material fisible.
Figura 1: La masa de isótopos determina el número de fisiones.
La pureza del isótopo también es importante para determinar la cantidad de masa crítica. Por ejemplo, si la pureza es alta, la masa crítica es baja. Los factores externos que afectan el valor de la masa crítica son la temperatura y el entorno del material fisible.
¿Qué es la masa supercrítica?
La masa supercrítica de un material fisionable es la masa que es más que suficiente para sostener una reacción nuclear en cadena. Cuando hay una masa supercrítica en un sistema que tiene reacciones en cadena de fisión, la tasa de fisión aumentará con el tiempo. Esto se debe a que la probabilidad de que un neutrón interactúe con un isótopo es muy alta; hay muchos isótopos presentes en ese sistema. Sin embargo, después de algún tiempo, el sistema obtiene un estado de equilibrio en el que la cantidad de masa se ha reducido a la masa crítica.
¿Cuál es la diferencia entre masa crítica subcrítica y supercrítica?
Diferencia del medio del artículo antes de la mesa
Masa subcrítica vs crítica vs supercrítica |
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| Masa subcrítica | La masa subcrítica es la masa de un material fisible que no es suficiente para sostener una reacción en cadena nuclear. |
| Masa critica | La masa crítica es la cantidad más pequeña de masa de un material fisible que se requiere para sostener una reacción en cadena nuclear. |
| Masa supercrítica | La masa supercrítica de un material fisionable es la masa que es más que suficiente para sostener una reacción nuclear en cadena. |
| Cantidad de masa | |
| Masa subcrítica | La masa subcrítica es una cantidad menor que la masa crítica. |
| Masa critica | La masa crítica es la cantidad más pequeña de masa necesaria para que se inicie una reacción en cadena de fisión. |
| Masa supercrítica | La masa supercrítica es una cantidad mayor que la masa crítica. |
| Tasa de reacción | |
| Masa subcrítica | La velocidad de reacción disminuye con el tiempo en presencia de masa subcrítica. |
| Masa critica | La velocidad de reacción disminuye con el tiempo en presencia de masa crítica. |
| Masa supercrítica | La velocidad de reacción disminuye con el tiempo en presencia de masa supercrítica. |
Resumen: masa crítica subcrítica frente a masa supercrítica
Una reacción de fisión nuclear puede iniciar varias fisiones posteriores que conducen a la creación de reacciones en cadena de fisión. Según la cantidad de masa requerida para la progresión y para sostener una reacción en cadena, existen tres tipos de masas denominadas masa subcrítica, masa crítica y masa supercrítica. La diferencia clave entre masa crítica subcrítica y masa supercrítica es que la masa subcrítica es la masa de un material fisible que no es suficiente para sostener una reacción en cadena nuclear, mientras que la masa crítica es la masa de un material fisible requerida para una reacción en cadena nuclear sostenida y una masa supercrítica. de un material fisionable es la masa que es más que suficiente para sostener una reacción nuclear en cadena.
