תגובת שרשרת מבוקרת.

אם תגובת השרשרת מוגבלת בהתפתחותה כך שמספר הנייטרונים המיוצרים ליחידת זמן, לאחר שהגיע לערך גדול מסוים, אזי מפסיק לעלות, אזי תתרחש תגובת שרשרת ביקוע עצמית המתרחשת בשלווה. ניתן יהיה לשלוט על התגובה רק אם יתברר שניתן לווסת את מקדם הכפל הנייטרונים keff בצורה איטית וחלקה מספיק, ובשביל מערכת אופטימלית ה-keff צריך לחרוג מהאחדות ב-0.5% בלבד. הפיזיקאים הסובייטים יא.ב. זלדוביץ' וי.ב. חריטון הראה באופן תיאורטי (1939) שניתן לבצע תגובת שרשרת מבוקרת על אורניום טבעי.

לפיתוח תהליך שרשרת באורניום טבעי, יש להאט את הנייטרונים למהירויות תרמיות, שכן במקרה זה ההסתברות ללכידתם על ידי גרעיני U עם ביקוע שלאחר מכן עולה בחדות. למטרה זו משתמשים בחומרים מיוחדים - מעכבים.

השליטה בתגובת שרשרת נייחת (k eff =1) מפושטת משמעותית בשל הנוכחות נויטרונים מושהים(ראה סעיף 3.6). מסתבר שזמן "האצה" התגובה T (הזמן שבמהלכו מספר הבקעים גדל פי e"2.71) בדרגה נמוכה של על-קריטיות (k eff – 1)<< 1) определятся только запаздывающими нейтронами:

T = t ×b / (k eff - 1),

כאשר t z הוא משך החיים הממוצע של נויטרונים מושהים (t z ~14.4 שניות),

b הוא החלק של נויטרונים מושהים (b ~ 0.68% עבור U).

מכיוון שהערך t × b הוא בסדר גודל של ~ 5 × 10 -2 שניות, עוצמת התגובה תגדל לאט למדי, והתגובה מווסתת היטב.

ניתן לשלוט בערכו של קף על ידי החדרה אוטומטית לליבה של חומרים שסופגים מאוד נויטרונים - בולמים.

12.3.1. כור גרעיני

המכשיר שבו מתבצעת ומתוחזקת תגובת ביקוע גרעיני נייח נקרא כור גרעיני, או דוד אטומי.

הכור הגרעיני הראשון נבנה בהנהגתו של E. Fermi בסוף 1942 (ארה"ב). הכור האירופי הראשון נוצר בשנת 1946 במוסקבה בהנהגתו של I.V. Kurchatov.

כיום פועלים בעולם כאלף כורים גרעיניים מסוגים שונים, הנבדלים ביניהם:

· על פי עקרון הפעולה (כורים המשתמשים בניוטרונים תרמיים, מהירים וכו');

· לפי סוג המנחה (מים כבדים, גרפיט וכו');

· לפי הדלק המשמש (אורניום, תוריום, פלוטוניום);

· בהתאם למטרה המיועדת (מחקר, רפואי, אנרגיה, להתרבות דלק גרעיני וכו')

החלקים העיקריים של כור גרעיני (ראה איור 4.5) הם:

· האזור הפעיל (1), שבו נמצא דלק גרעיני, מתרחשת תגובת שרשרת ביקוע ומשתחררת אנרגיה;

· רפלקטור נויטרונים (2) המקיף את הליבה;

· מערכת לוויסות תהליך השרשרת בצורת מוטות בולמי נויטרונים (3);

· הגנה מפני קרינה (4) מפני קרינה;

· נוזל קירור (5).

IN הוֹמוֹגֵנִיבכורים מערבבים דלק גרעיני ומנחה ליצירת תערובת הומוגנית (לדוגמה, מלחי אקטינוורניום ומים כבדים). IN הֵטֵרוֹגֵנִיכורים (איור 4.6) דלק גרעיני ממוקם בליבה בצורה של מוטות דלק ( יסודות דלק) - מוטות בלוק (1) בחתך קטן, סגורים במעטפת הרמטית הסופגת בצורה חלשה נויטרונים. יש מנחה (2) בין מוטות הדלק.

ניוטרונים המיוצרים במהלך ביקוע גרעיני, מבלי להספיק להיספג במוטות דלק, נכנסים למנחה, שם הם מאבדים את האנרגיה שלהם, ומאטים למהירויות תרמיות. לאחר מכן נכנסים חזרה לאחד ממוטות הדלק, לנייטרונים תרמיים יש סבירות גבוהה להיספג על ידי גרעינים בעלי יכולת ביקוע (U, U, Pu). הנייטרונים הללו שנלכדים על ידי גרעיני U ממלאים גם הם תפקיד חיובי, וממלאים במידה מסוימת את צריכת הדלק הגרעיני.

מנחים טובים הם גרעינים קלים: דאוטריום, בריליום, פחמן, חמצן. מנחה הנייטרונים הטוב ביותר הוא שילוב של דאוטריום וחמצן - מים כבדים. עם זאת, בשל העלות הגבוהה שלו, פחמן משמש לעתים קרובות יותר בצורה של טהור מאוד גרָפִיט. גם בריליום ותחמוצתו משמשים.יסודות הדלק והמנחה יוצרים בדרך כלל סריג רגיל (לדוגמה, אורניום-גרפיט).

עקב אנרגיית הביקוע, מוטות הדלק מתחממים. לקירור הם ממוקמים בזרימה נוזל קירור(אוויר, מים, אדי מים, He, CO 2 וכו').

בשל העובדה שנייטרונים הולכים לאיבוד במנחה ובגרעיני קטעי ביקוע, הכור חייב להיות בעל ממדים על קריטיים ולייצר עודף נויטרונים. בקרה על תהליך השרשרת (כלומר סילוק של עודפי נויטרונים) מתבצעת על ידי מוטות בקרה (3) (ראה איור 4.5 או 4.6) העשויים מחומרים הסופגים מאוד נויטרונים (פלדת בורון, קדמיום).

פרמטרי הכור מחושבים באופן שכאשר מוטות הבולמים מוכנסים במלואם לליבה, התגובה אינה מתרחשת. עם הסרה הדרגתית של המוטות, גורם הכפל הנייטרונים עולה, ובמיקום מסוים קף מגיע לאחדות, הכור מתחיל לפעול. תנועת מוטות הבולמים מתבצעת מלוח הבקרה. הרגולציה מפושטת בשל נוכחותם של נויטרונים מושהים.

המאפיין העיקרי של כור גרעיני הוא כוחו. הספק של 1 MW מתאים לתהליך שרשרת שבו מתרחשים 3 × 10 16 אירועי ביקוע בשנייה. לכור יש חירוםמוטות, שהכנסתם, עם עלייה פתאומית בעוצמת התגובה, מאפסת אותה מיד.

במהלך הפעלת כור גרעיני, הדרגתיות שחיקת דלק גרעיני, שברי ביקוע מצטברים, יסודות טרנסאורניום נוצרים. הצטברות השברים גורמת לירידה ב-k eff. תהליך זה נקרא הַרעָלָהכור (אם השברים רדיואקטיביים) ו סיגים(אם השברים יציבים). כאשר מורעל, k eff יורד ב-(1¸3)%. כדי להבטיח שהתגובה לא תיפסק, מוטות (פיצוי) מיוחדים מוסרים בהדרגה (אוטומטית) מהליבה. כאשר הדלק הגרעיני נשרף לחלוטין, הוא מוסר (לאחר הפסקת התגובה) ודלק חדש נטען.

בין הכורים הגרעיניים, מקום מיוחד תופס על ידי כורי גידולעל נויטרונים מהירים - מגדלים. בהם, ייצור החשמל מלווה ברפרודוקציה של דלק גרעיני משני (פלוטוניום) עקב תגובה (3.5), שבגללה נעשה שימוש יעיל לא רק באיזוטופ U, אלא גם ב-U (ראה §3.6). זה מאפשר לפתור באופן קיצוני את בעיית אספקת הדלק הגרעיני: על כל 100 גרעינים משומשים בכור כזה, מיוצרים 150 חדשים המסוגלים לביקוע. טכנולוגיית כור נויטרונים מהיר נמצאת בשלב של חיפוש אחר הפתרונות ההנדסיים הטובים ביותר. תחנת הפיילוט התעשייתית הראשונה מסוג זה (שבצ'נקו) משמשת לייצור חשמל ולהתפלת מי ים (הים הכספי).

תגובת שרשרת גרעינית- רצף של תגובות גרעיניות בודדות, שכל אחת מהן נגרמת על ידי חלקיק שהופיע כתוצר תגובה בשלב הקודם של הרצף. דוגמה לתגובת שרשרת גרעינית היא תגובת שרשרת הביקוע של גרעינים של יסודות כבדים, שבה רוב אירועי הביקוע מוזמים על ידי נויטרונים שנוצרו מביקוע של גרעינים בדור הקודם.

יוטיוב אנציקלופדית

1 / 3

פיזיקה גרעינית. תגובות גרעיניות. תגובת שרשרת של ביקוע גרעיני. NPP

כוחות גרעיניים קשירת אנרגיה של חלקיקים בגרעין ביקוע של גרעיני אורניום תגובת שרשרת

תגובות גרעיניות

כתוביות

מנגנון שחרור אנרגיה

התמרה של חומר מלווה בשחרור אנרגיה חופשית רק אם לחומר יש מאגר אנרגיה. המשמעות האחרונה היא שמיקרו-חלקיקים של חומר נמצאים במצב עם אנרגיית מנוחה גדולה יותר מאשר במצב אפשרי אחר שאליו מתקיים מעבר. מעבר ספונטני תמיד מונע על ידי מחסום אנרגיה, כדי להתגבר עליו המיקרו-חלקיק צריך לקבל כמות מסוימת של אנרגיה מבחוץ - אנרגיית עירור. התגובה האקסואנרגטית מורכבת מכך שבטרנספורמציה בעקבות עירור משתחררת יותר אנרגיה ממה שנדרש כדי לעורר את התהליך. ישנן שתי דרכים להתגבר על מחסום האנרגיה: או בשל האנרגיה הקינטית של חלקיקים מתנגשים, או בשל אנרגיית הקישור של החלקיק המצטרף.

אם נזכור את הסולם המקרוסקופי של שחרור אנרגיה, אז כל או בתחילה לפחות חלק מהחלקיקים של החומר חייבת להיות בעלת האנרגיה הקינטית הדרושה כדי לעורר תגובות. ניתן להשיג זאת רק על ידי הגדלת הטמפרטורה של המדיום לערך שבו אנרגיית התנועה התרמית מתקרבת לסף האנרגיה המגביל את מהלך התהליך. במקרה של טרנספורמציות מולקולריות, כלומר תגובות כימיות, עלייה כזו היא בדרך כלל מאות קלווין, אך במקרה של תגובות גרעיניות היא לפחות 10 7 K בשל הגובה הגבוה מאוד של מחסומי קולומב של גרעינים מתנגשים. עירור תרמי של תגובות גרעיניות מתבצע בפועל רק במהלך הסינתזה של הגרעינים הקלים ביותר, שבהם מחסומי קולומב הם מינימליים (היתוך טרמו-גרעיני).

עירור על ידי חיבור חלקיקים אינו דורש אנרגיה קינטית גדולה, ולכן אינו תלוי בטמפרטורת המדיום, מכיוון שהוא מתרחש עקב קשרים לא בשימוש הטבועים בכוחות המשיכה של חלקיקים. אבל כדי לעורר תגובות, החלקיקים עצמם נחוצים. ואם אנחנו שוב מתכוונים לא לפעולת תגובה נפרדת, אלא להפקת אנרגיה בקנה מידה מקרוסקופי, אז זה אפשרי רק כאשר מתרחשת תגובת שרשרת. זה האחרון מתרחש כאשר החלקיקים המעוררים את התגובה מופיעים שוב כתוצרים של תגובה אקזו-אנרגטית.

תגובות שרשרת

תגובות שרשרת נפוצות בקרב תגובות כימיות, שבהן תפקידם של חלקיקים עם קשרים שאינם בשימוש ממלאים אטומים חופשיים או רדיקלים. מנגנון תגובת השרשרת במהלך טרנספורמציות גרעיניות יכול להיות מסופק על ידי נויטרונים שאין להם מחסום קולומב ומעוררים גרעינים עם קליטה. הופעת החלקיק הדרוש בסביבה גורמת לשרשרת של תגובות העוקבות בזו אחר זו, הנמשכת עד להפסקת השרשרת עקב אובדן חלקיק נושא התגובה. ישנן שתי סיבות עיקריות להפסדים: ספיגת חלקיק ללא פליטת חלקיק משני ויציאת החלקיק מעבר לנפח החומר התומך בתהליך השרשרת. אם בכל פעולת תגובה מופיע רק חלקיק נשא אחד, אז תגובת השרשרת נקראת לא מסועף. תגובת שרשרת לא מסועפת לא יכולה להוביל לשחרור אנרגיה בקנה מידה גדול.

אם בכל פעולת תגובה או בחלק מהחוליות של השרשרת מופיע יותר מחלקיק אחד, אז מתרחשת תגובת שרשרת מסועפת, כי אחד החלקיקים המשניים ממשיך את השרשרת שהתחילה, בעוד שהאחרים מולידים שרשראות חדשות שמתפצלות שוב. נכון, תהליכים המובילים להפסקות שרשרת מתחרים בתהליך ההסתעפות, והמצב שנוצר מוליד תופעות מגבילות או קריטיות ספציפיות לתגובות שרשרת מסועפות. אם מספר המעגלים השבורים גדול ממספר המעגלים החדשים המופיעים, אז תגובת שרשרת המקיימת את עצמה(SCR) מסתבר כבלתי אפשרי. גם אם הוא נרגש באופן מלאכותי על ידי החדרת כמות מסוימת של חלקיקים נחוצים למדיום, אז, מכיוון שמספר השרשראות במקרה זה יכול רק לרדת, התהליך שהחל נמוג במהירות. אם מספר השרשראות החדשות שנוצרו עולה על מספר ההפסקות, תגובת השרשרת מתפשטת במהירות בכל נפח החומר כאשר מופיע לפחות חלקיק ראשוני אחד.

אזור המצבים של החומר עם התפתחות של תגובת שרשרת המקיימת את עצמה מופרד מהאזור שבו תגובת שרשרת היא בדרך כלל בלתי אפשרית, מצב קריטי. המצב הקריטי מאופיין בשוויון בין מספר המעגלים החדשים למספר ההפסקות.

השגת מצב קריטי נקבעת על ידי מספר גורמים. ביקוע של גרעין כבד נרגש על ידי נויטרון אחד, וכתוצאה מפעולת הביקוע מופיע יותר מניוטרון אחד (לדוגמה, עבור 235 U מספר הנייטרונים המיוצרים בפעולת ביקוע אחת הוא בממוצע בין 2 ל-3). כתוצאה מכך, תהליך הביקוע יכול להוליד תגובת שרשרת מסועפת, שהנשאים שלה יהיו נויטרונים. אם קצב הפסדי הנייטרונים (לוכד ללא ביקוע, בורח מנפח התגובה וכו') מפצה על קצב כפל הנייטרונים באופן שמקדם הכפל הניטרונים האפקטיבי שווה בדיוק לאחדות, אז תגובת השרשרת ממשיכה ב- מצב נייח. הכנסת משוב שלילי בין גורם הכפל האפקטיבי לקצב שחרור האנרגיה מאפשרת תגובת שרשרת מבוקרת, המשמשת למשל באנרגיה גרעינית. אם גורם הכפל גדול מאחד, תגובת השרשרת מתפתחת באופן אקספוננציאלי; תגובת שרשרת ביקוע בלתי מבוקרת משמשת ב

תגובת שרשרת גרעינית- תגובת ביקוע מקיימת עצמית של גרעינים כבדים, בה נוצרים נויטרונים באופן רציף, המחלקים עוד ועוד גרעינים חדשים. גרעין האורניום-235 בהשפעת נויטרון מחולק לשני שברים רדיואקטיביים בעלי מסה לא שווה, המעופפים במהירויות גבוהות. בכיוונים שונים, ושניים או שלושה נויטרונים. תגובות שרשרת מבוקרותמבוצע בכורים גרעיניים או בדודים גרעיניים. כַּיוֹם תגובות שרשרת מבוקרותמתבצעים על האיזוטופים של אורניום-235, אורניום-233 (מתקבל באופן מלאכותי מתוריום-232), פלוטוניום-239 (מתקבל באופן מלאכותי מאוריום-238), וכן פלוטוניום-241. משימה חשובה מאוד היא לבודד את האיזוטופ שלו, אורניום-235, מאורניום טבעי. עם זאת, מהשלבים הראשונים של התפתחות הטכנולוגיה הגרעינית, השימוש באורניום-235 היה בעל חשיבות מכרעת להשגתו בצורתו הטהורה היה קשה מבחינה טכנית, שכן אורניום-238 ואורניום-235 אינם ניתנים להפרדה מבחינה כימית.

50. כורים גרעיניים. סיכויים לשימוש באנרגיה תרמו-גרעינית.

כור גרעיניהוא מכשיר שבו מתרחשת תגובת שרשרת גרעינית מבוקרת, המלווה בשחרור אנרגיה. הכור הגרעיני הראשון נבנה והושק בדצמבר 1942 בארה"ב בהנהגתו של א. פרמי. הכור הראשון שנבנה מחוץ לארצות הברית היה ZEEP, שהושק בקנדה ב-25 בדצמבר 1946. באירופה, הכור הגרעיני הראשון היה מתקן ה-F-1, שהחל לעבוד ב-25 בדצמבר 1946 במוסקבה בהנהגת I.V. ב-1978 כבר פעלו בעולם כמאה כורים גרעיניים. המרכיבים של כל כור גרעיני הם: ליבה עם דלק גרעיני, מוקפת בדרך כלל ברפלקטור נויטרונים, נוזל קירור, מערכת בקרת תגובת שרשרת, הגנה מקרינה ומערכת שלט רחוק. כלי הכור נתון לבלאי (במיוחד בהשפעת קרינה מייננת). המאפיין העיקרי של כור גרעיני הוא כוחו. הספק של 1 MW מתאים לתגובת שרשרת שבה מתרחשים 3·1016 אירועי ביקוע בשנייה אחת. מחקר על הפיזיקה של פלזמה בטמפרטורה גבוהה מתבצע בעיקר בקשר עם הסיכוי ליצור כור תרמו-גרעיני. הפרמטרים הקרובים ביותר לכור הם מתקנים מסוג טוקאמק. בשנת 1968, הוכרז כי מתקן ה-T-3 הגיע לטמפרטורת פלזמה של עשרה מיליון מעלות. על התפתחות הכיוון הזה ריכזו מדענים ממדינות רבות את מאמציהם במהלך העשורים האחרונים - תגובה תרמו-גרעינית מקיימת צריכה להתבצע על טוקאמק שנבנה בצרפת על ידי מאמצי ITER של מדינות שונות. שימוש בקנה מידה מלא של כורים תרמו-גרעיניים במגזר האנרגיה צפוי במחצית השנייה של המאה ה-21 בנוסף לטוקאמקים, ישנם סוגים נוספים של מלכודות מגנטיות לכליאת פלזמה בטמפרטורה גבוהה, למשל, מה שנקרא מלכודות פתוחות. בשל מספר תכונות, הם יכולים להחזיק פלזמה בלחץ גבוה ולכן יש להם סיכויים טובים כמקורות רבי עוצמה של נויטרונים תרמו-גרעיניים, ובעתיד בתור כורים תרמו-גרעיניים.

ההצלחות שהושגו בשנים האחרונות במכון לפיזיקה גרעינית SB RAS במחקר של מלכודות פתוחות אקסיסימטריות מודרניות מעידות על ההבטחה של גישה זו. המחקרים הללו נמשכים, ובמקביל, ה-BINP עובד על תכנון של מתקן מהדור הבא, שכבר יוכל להדגים פרמטרים של פלזמה קרובים לאלו של כור.

תגובת שרשרת היא תגובה כימית המקיימת את עצמה שבה מוצרים שהופיעו בתחילה לוקחים חלק ביצירת מוצרים חדשים. תגובות שרשרת מתרחשות בדרך כלל במהירות גבוהה ולעיתים קרובות יש להן אופי של פיצוץ.

תגובות השרשרת עוברות שלושה שלבים עיקריים: מוצא (התחלה), התפתחות וסיום שרשרת.

אורז. 9.13. פרופיל האנרגיה של תגובה (חלקה של אנרגיה פוטנציאלית לעומת קואורדינטת תגובה) המראה מינימום התואם להיווצרות של תוצר תגובה.

שלב החניכה. בשלב זה מתרחשת היווצרות של תוצרי ביניים (תוצרי ביניים). תוצרי ביניים יכולים להיות אטומים, יונים או מולקולות ניטרליות. ההתחלה יכולה להתבצע על ידי אור, קרינה גרעינית, אנרגיה תרמית (תרמית), אניונים או זרזים.

שלב הפיתוח. בשלב זה, תוצרי ביניים מגיבים עם המגיבים המקוריים ליצירת תוצרי ביניים חדשים ומוצרים סופיים. שלב הפיתוח בתגובות השרשרת חוזר על עצמו פעמים רבות, מה שמוביל להיווצרות מספר רב של תוצרי ביניים סופיים.

שלב הפסקת המעגל. בשלב זה מתרחשת הצריכה הסופית של מוצרי ביניים או השמדתם. כתוצאה מכך, התגובה נעצרת. תגובת השרשרת יכולה להישבר באופן ספונטני או בהשפעת חומרים מיוחדים - מעכבים.

לתגובות שרשרת תפקיד חשוב בענפים רבים של הכימיה, בפרט בפוטוכימיה, כימיה בעירה, ביקוע גרעיני וריאקציות היתוך גרעיני (ראה פרק 1), וכימיה אורגנית (ראה פרקים 17-20).

פוטוכימיה

ענף זה של כימיה מכסה תהליכים כימיים הקשורים להשפעת האור על החומר. דוגמה לתהליך פוטוכימי היא פוטוסינתזה.

תגובות שרשרת רבות מופעלות על ידי אור. החלקיק היוזם במקרה זה הוא פוטון, שיש לו אנרגיה (ראה סעיף 1.2). דוגמה קלאסית היא התגובה בין מימן לכלור בנוכחות אור

התגובה הזו ממשיכה בצורה נפיצה. הוא כולל את שלושת השלבים הבאים.

חניכה. בשלב זה, הקשר הקוולנטי במולקולת הכלור נשבר, וכתוצאה מכך נוצרים שני אטומים, שלכל אחד מהם אלקטרון לא מזווג:

תגובה מסוג זה היא הומוליזה, או חלוקה המוליטית (ראה סעיף 17.3). זה גם דוגמה לפוטוליזה. המונח פוטוליזה פירושו פירוק פוטוכימי. שני אטומי הכלור שנוצרו הם תוצרי ביניים. הם רדיקלים. רדיקל הוא אטום (או קבוצת אטומים) שיש לו לפחות אלקטרון אחד לא מזווג. יש לציין שלמרות ששלב ההתחלה הוא השלב האיטי ביותר של תגובת השרשרת, הוא אינו קובע את מהירות תגובת השרשרת כולה.

שלב הפיתוח. בשלב זה, אטומי כלור מגיבים עם מולקולות מימן, ויוצרים את התוצר הסופי - מימן כלורי, כמו גם רדיקלי מימן. רדיקלי מימן מגיבים עם מולקולות כלור; כתוצאה מכך נוצרים חלקים חדשים של המוצר ורדיקלי כלור חדשים:

שתי התגובות הללו, המרכיבות יחד את השלב ההתפתחותי, חוזרות על עצמן מיליוני פעמים.

שלב הפסקת המעגל. תגובת השרשרת נעצרת לבסוף כתוצאה מכך

תגובות כגון

כדי לספוג את האנרגיה המשתחררת במהלך תגובות הפסקת השרשרת הללו, יש צורך שגוף שלישי כלשהו ייקח בהן חלק. גוף שלישי זה הוא בדרך כלל דפנות הכלי בו מתבצעת התגובה.

תשואה קוונטית

קליטה של ​​פוטון אחד של אור על ידי מולקולת כלור בתגובת השרשרת שתוארה לעיל יכולה לגרום להיווצרות של מיליוני מולקולות מימן כלורי. היחס בין מספר מולקולות התוצר למספר קוונטות האור (פוטונים) שמתחילות את התגובה נקראת התשואה הקוונטית. התשואה הקוונטית של תגובות פוטוכימיות יכולה לנוע בין אחד לכמה מיליונים. תשואה קוונטית גבוהה מצביעה על אופי השרשרת של התגובה המתרחשת.

פוטוליזה דופק

זהו שמה של הטכניקה המשמשת להשגת רדיקלים בריכוז גבוה מספיק כדי לזהות אותם. באיור. איור 9.14 מציג תרשים מפושט של ההגדרה המשמשת לפוטוליזה של פלאש. תערובת התגובה מושפעת

אורז. 9.14. פוטוליזה דופקת.

עם הבזק אור חזק ממקור פועם מיוחד. מקור כזה מאפשר ליצור הבזקי אור באנרגיה של עד 105 J ובמשך זמן בסדר גודל של s או פחות. שיטות מודרניות של פוטוליזה דופקת משתמשות בלייזרים דופקים עם משך הבזק בסדר גודל של ננו-שנייה (10-9 שניות). ניתן לעקוב אחר התגובה המתרחשת כתוצאה מהבזק כזה של אור על ידי רישום רצף של ספקטרום ספיגה אופטי של תערובת התגובה. ההבזק הראשון מלווה בסדרת הבזקים ממקור דופק בעל הספק נמוך. הבזקים אלו עוקבים זה אחר זה במרווחים בסדר גודל של אלפיות שניות או מיקרו שניות ומאפשרים לרשום את ספקטרום הספיגה של תערובת התגובה במרווחי זמן כאלה.

שְׂרֵפָה

התגובה עם חמצן, וכתוצאה מכך שחרור אנרגיית חום ואור, נקראת בעירה. בעירה מתרחשת בדרך כלל כרצף מורכב של תגובות רדיקליות.

ניקח כדוגמה את שריפת המימן. בתנאים מסוימים, תגובה זו מתרחשת בצורה נפיצה. באיור. איור 9.15 מציג נתונים ניסיוניים לתגובה של תערובת סטוכיומטרית של מימן וחמצן בכור פיירקס. האזור המוצל של התרשים מתאים לאזור הנפץ של תגובה זו. עבור תגובת שריפת המימן, לקטע זה של התרשים יש צורה של חצי אי נפץ. אזור הפיצוץ מוגבל על ידי גבולות הפיצוץ.

אורז. 9.15. תנאים להתרחשות נפיצה של תגובת שריפת המימן:

תגובת שרשרת

תגובת שרשרת- תגובה כימית וגרעינית שבה הופעת חלקיק פעיל (רדיקל חופשי או אטום בתהליך כימי, נויטרון בתהליך גרעיני) גורמת למספר רב (שרשרת) של טרנספורמציות עוקבות של מולקולות או גרעינים לא פעילים. לרדיקלים חופשיים ואטומים רבים, בניגוד למולקולות, יש ערכיות בלתי רוויות חופשיות (אלקטרון לא מזווג), מה שמוביל לאינטראקציה שלהם עם המולקולות המקוריות. כאשר רדיקל חופשי (R) מתנגש במולקולה, אחד מקשרי הערכיות של זו נשבר, וכך, כתוצאה מהתגובה, נוצר רדיקל חופשי חדש, אשר, בתורו, מגיב עם מולקולה אחרת - מתרחשת תגובת שרשרת.

תגובות שרשרת בכימיה כוללות תהליכי חמצון (בעירה, פיצוץ), פיצוח, פילמור ואחרים, הנמצאים בשימוש נרחב בתעשיות הכימיות והנפט.

קרן ויקימדיה. 2010.

ראה מהי "תגובת שרשרת" במילונים אחרים:

תגובת שרשרת, תהליך המקיים את עצמו של ביקוע גרעיני, שבו תגובה אחת מובילה לתחילתה של שנייה, שנייה לשלישית וכן הלאה. כדי שהתגובה תתחיל, נדרשים תנאים קריטיים, כלומר מסה של חומר המסוגלת להתפצל... ... מילון אנציקלופדי מדעי וטכני

תגובת שרשרת- כל תהליך ביולוגי (או כימי-פיזי) המורכב מסדרה של תהליכים הקשורים זה בזה, כאשר התוצר (או האנרגיה) של כל שלב הוא משתתף בשלב הבא, מה שמוביל לתחזוקה ו(או) האצה של השרשרת. .. ... מדריך למתרגם טכני

תגובת שרשרת- 1) תגובה הגורמת למספר רב של טרנספורמציות של מולקולות החומר המקורי. 2) תגובה מקיימת עצמית של ביקוע של גרעיני אטום של יסודות כבדים בהשפעת נויטרונים. 3) פירוק על סדרה של פעולות, מצבים וכו', שבהם אחת או אחת... ... מילון של ביטויים רבים

תגובת שרשרת כל תהליך ביולוגי (או כימי-פיזי) המורכב מסדרה של תהליכים הקשורים זה בזה, כאשר התוצר (או האנרגיה) של כל שלב הוא משתתף בשלב הבא, מה שמוביל לתחזוקה ו(או) ... ... ביולוגיה מולקולרית וגנטיקה. מילון.

תגובת שרשרת- grandininė reakcija statusas T sritis chemija apibrėžtis Cheminė ar branduolinė reakcija, curios aktyvusis centras sukelia ilgą kitimų grandinę. atitikmenys: engl. תגובת שרשרת rus. תגובת שרשרת … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

תגובת שרשרת- grandininė reakcija statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. תגובת שרשרת vok. Kettenkernreaktion, ו; Kettenreaktion, f rus. תגובת שרשרת, f pranc. réaction en chaîne, f … Fizikos terminų žodynas

ראזג. על התהליך המתמשך והבלתי מבוקר של מעורבות של מישהו או משהו. מה? BMS 1998, 489; BTS, 1462… מילון גדול של אמרות רוסיות

מושג מדעי של תגובת שרשרת. וגם "תגובת שרשרת" הוא שמם של כמה סרטים עלילתיים: "תגובת שרשרת" הוא סרט של ברית המועצות משנת 1962. "תגובת שרשרת" הוא סרט קומדיית פשע צרפתי משנת 1963. "שרשרת... ... ויקיפדיה

מושג מדעי של תגובת שרשרת. וגם "תגובת שרשרת" הוא שמם של כמה סרטים עלילתיים: "תגובת שרשרת" הוא סרט של ברית המועצות משנת 1962. "תגובת שרשרת" הוא סרט קומדיית פשע צרפתי משנת 1963. "תגובת שרשרת" סרט אוסטרלי... ... ויקיפדיה

תגובת שרשרת (סרט, 1963) למונח זה יש משמעויות נוספות, ראה תגובת שרשרת (הגדרות). תגובת שרשרת Carambolages ... ויקיפדיה

ספרים

• תגובת שרשרת, אלקסס סימון. גיל 18+ 3 תכונות: - רב המכר של הניו יורק טיימס, אמזון - מאת מחבר רבי המכר העולמי "כימיה מושלמת" ו"חוק המשיכה" - למי שמאמין שאהבה משנה הכל "מעולה...