Kontrolowana reakcja łańcuchowa.

Jeżeli rozwój reakcji łańcuchowej zostanie ograniczony w taki sposób, że liczba neutronów wytwarzanych w jednostce czasu, osiągając pewną dużą wartość, przestanie rosnąć, wówczas nastąpi spokojnie przebiegająca, samopodtrzymująca się reakcja łańcuchowa rozszczepienia. Sterowanie reakcją będzie możliwe dopiero wówczas, gdy okaże się, że możliwe będzie dostatecznie powolne i płynne regulowanie współczynnika mnożenia neutronów keff, a dla optymalnego układu keff powinien przekraczać jedność jedynie o 0,5%.

Radzieccy fizycy Ya.B. Zeldovich i Yu.B. Khariton teoretycznie wykazał (1939), że kontrolowaną reakcję łańcuchową można przeprowadzić na uranie naturalnym. Aby rozwinąć proces łańcuchowy w uranie naturalnym, neutrony należy spowolnić do prędkości termicznych, ponieważ w tym przypadku prawdopodobieństwo ich wychwycenia przez jądra U z późniejszym rozszczepieniem gwałtownie wzrasta. W tym celu stosuje się specjalne substancje -.

opóźniacze Sterowanie stacjonarną reakcją łańcuchową (k eff =1) jest znacznie uproszczone ze względu na obecność opóźnione neutrony<< 1) определятся только запаздывающими нейтронами:

(patrz punkt 3.6). Okazuje się, że czas „przyspieszenia” reakcji T (czas, w którym liczba rozszczepień wzrasta o e”2,71 razy) przy niskim stopniu nadkrytycznym (k eff – 1

T = t × b / (k eff - 1),

gdzie t z jest średnim czasem życia neutronów opóźnionych (t z ~14,4 s),

b jest ułamkiem opóźnionych neutronów (b ~ 0,68% dla U).

Ponieważ wartość t × b jest rzędu ~ 5 × 10 -2 s., intensywność reakcji będzie rosła dość powoli i reakcja jest dobrze regulowana. Wartość keffu można kontrolować poprzez automatyczne wprowadzanie do rdzenia substancji silnie pochłaniających neutrony -

absorbery.

12.3.1. Reaktor jądrowy

Urządzenie, w którym przeprowadza się i utrzymuje stacjonarną reakcję rozszczepienia jądrowego, nazywa się reaktorem jądrowym lub kotłem atomowym.

Pierwszy reaktor jądrowy powstał pod kierownictwem E. Fermiego pod koniec 1942 roku (USA). Pierwszy europejski reaktor powstał w 1946 roku w Moskwie pod przewodnictwem I.V. Kurchatova.

Obecnie na świecie pracuje około tysiąca reaktorów jądrowych różnego typu, które różnią się:

· zgodnie z zasadą działania (reaktory wykorzystujące neutrony termiczne, szybkie itp.);

· według rodzaju moderatora (ciężka woda, grafit itp.);

· zgodnie z przeznaczeniem (badawczym, medycznym, energetycznym, do reprodukcji paliwa jądrowego itp.)

Główne części reaktora jądrowego (patrz ryc. 4.5) to:

· w strefie aktywnej (1), w której zlokalizowane jest paliwo jądrowe, zachodzi reakcja łańcuchowa rozszczepienia i uwalniana jest energia;

· reflektor neutronów (2) otaczający rdzeń;

· układ regulacji procesu łańcuchowego w postaci prętów absorbera neutronów (3);

· ochrona przed promieniowaniem (4) przed promieniowaniem;

· płyn chłodzący (5).

W jednorodny W reaktorach paliwo jądrowe i moderator miesza się, tworząc jednorodną mieszaninę (na przykład sole aktynouranu i ciężką wodę). W heterogeniczny reaktorów (ryc. 4.6) paliwo jądrowe umieszczane jest w rdzeniu w postaci prętów paliwowych ( elementy paliwowe) - bloki prętowe (1) o małym przekroju, zamknięte w hermetycznej powłoce słabo pochłaniającej neutrony. Pomiędzy prętami paliwowymi znajduje się moderator (2).

Neutrony powstające podczas rozszczepienia jądrowego, nie mając czasu na wchłonięcie w prętach paliwowych, przedostają się do moderatora, gdzie tracą energię, zwalniając do prędkości termicznych. Następnie, wracając do jednego z prętów paliwowych, neutrony termiczne z dużym prawdopodobieństwem zostaną zaabsorbowane przez jądra zdolne do rozszczepienia (U, U, Pu). Neutrony wychwytywane przez jądra U również odgrywają pozytywną rolę, uzupełniając w pewnym stopniu zużycie paliwa jądrowego.

Dobrymi moderatorami są lekkie jądra: deuter, beryl, węgiel, tlen. Najlepszym moderatorem neutronów jest połączenie deuteru i tlenu - ciężka woda. Jednak ze względu na wysoki koszt, węgiel częściej stosowany jest w postaci bardzo czystej grafit. Stosuje się również beryl i jego tlenek. Elementy paliwowe i moderator zwykle tworzą regularną siatkę (na przykład uran-grafit).

Pod wpływem energii rozszczepienia pręty paliwowe nagrzewają się. W celu chłodzenia umieszcza się je w strumieniu płyn chłodzący(powietrze, woda, para wodna, He, CO 2 itp.).

Ze względu na to, że neutrony są tracone w moderatorze i w jądrach fragmentów rozszczepialnych, reaktor musi mieć wymiary nadkrytyczne i wytwarzać nadmiar neutronów. Sterowanie procesem łańcuchowym (tj. eliminacja nadmiaru neutronów) odbywa się za pomocą prętów regulacyjnych (3) (patrz rys. 4.5 lub 4.6) wykonanych z materiałów silnie pochłaniających neutrony (stal borowa, kadm).

Parametry reaktora oblicza się w taki sposób, aby po całkowitym wsunięciu prętów absorbera do rdzenia reakcja nie zachodziła.

Wraz ze stopniowym usuwaniem prętów wzrasta współczynnik mnożenia neutronów, a w pewnym położeniu keff osiąga jedność, reaktor zaczyna działać. Ruch prętów absorbera odbywa się z panelu sterowania. Regulacja jest uproszczona ze względu na obecność opóźnionych neutronów. Główną cechą reaktora jądrowego jest jego moc. Moc 1 MW odpowiada procesowi łańcuchowemu, w którym na sekundę zachodzi 3 × 10 16 zdarzeń rozszczepienia. Reaktor ma nagły wypadek

pręty, których wprowadzenie przy nagłym wzroście siły reakcji natychmiast ją resetuje. Podczas pracy reaktora jądrowego następuje stopniowo wypalenie paliwa nuklearnego , gromadzą się fragmenty rozszczepienia, powstają pierwiastki transuranowe. Nagromadzenie fragmentów powoduje spadek k eff. Proces ten nazywa się zatrucie reaktor (jeśli fragmenty są radioaktywne) iżużlowanie

(jeśli fragmenty są stabilne). Po zatruciu k eff zmniejsza się o (1¸3)%. Aby reakcja nie ustała, z rdzenia stopniowo (automatycznie) usuwane są specjalne pręty (kompensacyjne). Po całkowitym wypaleniu paliwa jądrowego jest ono usuwane (po ustaniu reakcji) i ładowane jest nowe paliwo. Wśród reaktorów jądrowych szczególne miejsce zajmują reaktory hodowlane na szybkich neutronach - hodowcy

. W nich wytwarzaniu energii elektrycznej towarzyszy reprodukcja wtórnego paliwa jądrowego (plutonu) w wyniku reakcji (3.5), dzięki której efektywnie wykorzystuje się nie tylko izotop U, ale także U. (patrz §3.6). Pozwala to radykalnie rozwiązać problem zapewnienia paliwa jądrowego: na każde 100 jąder zużytych w takim reaktorze powstaje 150 nowych zdolnych do rozszczepienia. Technologia reaktorów na neutronach szybkich jest na etapie poszukiwania najlepszych rozwiązań inżynierskich. Pierwsza tego typu pilotażowa stacja przemysłowa (Szewczenko) służy do produkcji energii elektrycznej i odsalania wody morskiej (Morze Kaspijskie). Jądrowa reakcja łańcuchowa

- sekwencja pojedynczych reakcji jądrowych, z których każda jest spowodowana cząstką, która pojawiła się jako produkt reakcji na poprzednim etapie sekwencji. Przykładem jądrowej reakcji łańcuchowej jest reakcja łańcuchowa rozszczepienia jąder pierwiastków ciężkich, w której główna liczba zdarzeń rozszczepienia jest inicjowana przez neutrony powstałe w wyniku rozszczepienia jąder poprzedniej generacji.

1 / 3

Fizyka jądrowa. Reakcje jądrowe. Reakcja łańcuchowa rozszczepienia jądrowego. elektrownia jądrowa

Siły jądrowe Energia wiązania cząstek w jądrze Rozszczepienie jąder uranu Reakcja łańcuchowa

Reakcje jądrowe

Napisy na filmie obcojęzycznym

Mechanizm uwalniania energii

Transformacji substancji towarzyszy wyzwolenie darmowej energii tylko wtedy, gdy substancja posiada zapas energii. To ostatnie oznacza, że ​​mikrocząstki substancji znajdują się w stanie o energii spoczynkowej większej niż w innym możliwym stanie, do którego następuje przejście. Spontanicznemu przejściu zawsze zapobiega bariera energetyczna, do pokonania której mikrocząstka musi otrzymać pewną ilość energii z zewnątrz – energię wzbudzenia. Reakcja egzoenergetyczna polega na tym, że w przemianie po wzbudzeniu uwalnia się więcej energii niż potrzeba do wzbudzenia procesu. Barierę energetyczną można pokonać na dwa sposoby: albo dzięki energii kinetycznej zderzających się cząstek, albo dzięki energii wiązania łączącej się cząstki.

Jeśli mamy na uwadze makroskopową skalę uwalniania energii, to wszystkie lub początkowo przynajmniej część cząstek substancji musi posiadać energię kinetyczną niezbędną do wzbudzenia reakcji. Można to osiągnąć jedynie poprzez podniesienie temperatury ośrodka do wartości, przy której energia ruchu cieplnego zbliża się do progu energetycznego ograniczającego przebieg procesu. W przypadku przemian molekularnych, czyli reakcji chemicznych, taki wzrost wynosi zwykle setki kelwinów, ale w przypadku reakcji jądrowych wynosi co najmniej 10 7 K ze względu na bardzo dużą wysokość barier Coulomba zderzających się jąder. Wzbudzanie termiczne reakcji jądrowych przeprowadza się w praktyce tylko podczas syntezy najlżejszych jąder, w których bariery kulombowskie są minimalne (fuzja termojądrowa).

Wzbudzenie poprzez połączenie cząstek nie wymaga dużej energii kinetycznej, a zatem nie zależy od temperatury ośrodka, ponieważ zachodzi z powodu niewykorzystanych wiązań właściwych siłom przyciągania cząstek. Ale aby wzbudzić reakcje, potrzebne są same cząstki. A jeśli znowu nie mamy na myśli indywidualnego aktu reakcji, ale produkcję energii w skali makroskopowej, to jest to możliwe tylko wtedy, gdy zachodzi reakcja łańcuchowa. To drugie ma miejsce, gdy cząstki wzbudzające reakcję pojawiają się ponownie jako produkty reakcji egzoenergetycznej.

Reakcje łańcuchowe

Reakcje łańcuchowe są szeroko rozpowszechnione wśród reakcji chemicznych, gdzie rolę cząstek z niewykorzystanymi wiązaniami pełnią wolne atomy lub rodniki. Mechanizm reakcji łańcuchowej podczas przemian jądrowych mogą zapewnić neutrony, które nie mają bariery Coulomba i wzbudzają jądra po absorpcji. Pojawienie się niezbędnej cząstki w środowisku powoduje łańcuch reakcji, który następuje jeden po drugim, który trwa aż do przerwania łańcucha w wyniku utraty cząstki nośnika reakcji. Istnieją dwie główne przyczyny strat: absorpcja cząstki bez emisji cząsteczki wtórnej oraz wyjazd cząstki poza objętość substancji wspierającej proces łańcuchowy. Jeżeli w każdym akcie reakcji pojawia się tylko jedna cząstka nośnika, wówczas nazywa się reakcję łańcuchową nierozgałęziony. Nierozgałęziona reakcja łańcuchowa nie może prowadzić do uwolnienia energii na dużą skalę.

Jeśli w każdym akcie reakcji lub w niektórych ogniwach łańcucha pojawi się więcej niż jedna cząstka, wówczas zachodzi reakcja rozgałęziona, ponieważ jedna z cząstek wtórnych kontynuuje rozpoczęty łańcuch, podczas gdy inne dają początek nowym łańcuchom, które ponownie się rozgałęziają. To prawda, że ​​procesy prowadzące do przerwania łańcucha konkurują z procesem rozgałęziania, a wynikająca z tego sytuacja powoduje powstawanie ograniczających lub krytycznych zjawisk charakterystycznych dla rozgałęzionych reakcji łańcuchowych. Jeżeli liczba uszkodzonych obwodów jest większa niż liczba pojawiających się nowych obwodów, to samopodtrzymująca się reakcja łańcuchowa(SCR) okazuje się niemożliwe. Nawet jeśli zostanie sztucznie wzbudzony poprzez wprowadzenie do ośrodka pewnej ilości niezbędnych cząstek, to ponieważ liczba łańcuchów w tym przypadku może się tylko zmniejszyć, rozpoczęty proces szybko zanika. Jeśli liczba utworzonych nowych łańcuchów przekracza liczbę pęknięć, reakcja łańcuchowa szybko rozprzestrzenia się w całej objętości substancji, gdy pojawi się co najmniej jedna cząstka początkowa.

Obszar stanów skupienia, w którym zachodzi samopodtrzymująca się reakcja łańcuchowa, oddziela się od obszaru, w którym reakcja łańcuchowa jest w zasadzie niemożliwa, stan krytyczny. Stan krytyczny charakteryzuje się równością liczby nowych obwodów i liczby przerw.

O osiągnięciu stanu krytycznego decyduje wiele czynników. Rozszczepienie ciężkiego jądra jest wzbudzane przez jeden neutron, w wyniku czego pojawia się więcej niż jeden neutron (przykładowo dla 235 U liczba neutronów powstałych w jednym akcie rozszczepienia wynosi średnio od 2 do 3). W konsekwencji w procesie rozszczepienia może dojść do rozgałęzionej reakcji łańcuchowej, której nośnikami będą neutrony. Jeżeli szybkość strat neutronów (wychwyty bez rozszczepienia, ucieczki z objętości reakcji itp.) kompensuje szybkość mnożenia neutronów w taki sposób, że efektywny współczynnik mnożenia neutronów jest dokładnie równy jedności, to reakcja łańcuchowa przebiega w sposób tryb stacjonarny. Wprowadzenie ujemnego sprzężenia zwrotnego pomiędzy efektywnym mnożnikiem a szybkością uwalniania energii pozwala na kontrolowaną reakcję łańcuchową, którą wykorzystuje się np. w energetyce jądrowej. Jeśli mnożnik jest większy niż jeden, reakcja łańcuchowa rozwija się wykładniczo; stosowana jest niekontrolowana reakcja łańcuchowa rozszczepienia

Jądrowa reakcja łańcuchowa- samopodtrzymująca się reakcja rozszczepienia ciężkich jąder, podczas której w sposób ciągły powstają neutrony, dzieląc coraz więcej nowych jąder. Jądro uranu-235 pod wpływem neutronu rozpada się na dwa radioaktywne fragmenty o nierównej masie, lecące z dużymi prędkościami. w różnych kierunkach oraz dwa lub trzy neutrony. Kontrolowane reakcje łańcuchowe przeprowadzanych w reaktorach jądrowych lub kotłach jądrowych. Obecnie kontrolowane reakcje łańcuchowe przeprowadza się na izotopach uranu-235, uranu-233 (sztucznie otrzymanego z toru-232), plutonu-239 (sztucznie otrzymanego z uranu-238), a także plutonu-241. Bardzo ważnym zadaniem jest wyizolowanie jego izotopu, uranu-235, z uranu naturalnego. Już od pierwszych etapów rozwoju technologii nuklearnej decydujące znaczenie miało wykorzystanie uranu-235, uzyskanie go w czystej postaci było jednak trudne technicznie, gdyż uran-238 i uran-235 są chemicznie nierozłączne.

50.Reaktory jądrowe. Perspektywy wykorzystania energii termojądrowej.

Reaktor jądrowy to urządzenie, w którym zachodzi kontrolowana jądrowa reakcja łańcuchowa, której towarzyszy wyzwolenie energii. Pierwszy reaktor jądrowy zbudowano i uruchomiono w grudniu 1942 roku w USA pod kierownictwem E. Fermiego. Pierwszym reaktorem zbudowanym poza Stanami Zjednoczonymi był ZEEP, uruchomiony w Kanadzie 25 grudnia 1946 roku. W Europie pierwszym reaktorem jądrowym była instalacja F-1, która rozpoczęła pracę 25 grudnia 1946 r. w Moskwie pod kierownictwem I.V. Kurczatowa. Do 1978 r. na świecie działało już około stu reaktorów jądrowych różnych typów. Elementami każdego reaktora jądrowego są: rdzeń z paliwem jądrowym, zwykle otoczony reflektorem neutronów, chłodziwo, system kontroli reakcji łańcuchowej, ochrona przed promieniowaniem i system zdalnego sterowania. Zbiornik reaktora podlega zużyciu (zwłaszcza pod wpływem promieniowania jonizującego). Główną cechą reaktora jądrowego jest jego moc. Moc 1 MW odpowiada reakcji łańcuchowej, w której w ciągu 1 sekundy zachodzi 3·1016 zdarzeń rozszczepienia. Badania nad fizyką plazmy wysokotemperaturowej prowadzone są głównie w związku z perspektywą stworzenia reaktora termojądrowego. Parametry najbardziej zbliżone do reaktora to instalacje typu tokamak. W 1968 roku ogłoszono, że instalacja T-3 osiągnęła temperaturę plazmy dziesięciu milionów stopni; to właśnie na rozwoju tego kierunku naukowcy z wielu krajów skupili swoje wysiłki w ciągu ostatnich dziesięcioleci -podtrzymanie reakcji termojądrowej powinno zostać przeprowadzone na tokamaku budowanym we Francji staraniem różnych krajów ITER. Pełnego wykorzystania reaktorów termojądrowych w energetyce można spodziewać się w drugiej połowie XXI w. Oprócz tokamaków istnieją także inne typy pułapek magnetycznych służących do zamykania plazmy wysokotemperaturowej, np. tzw. pułapki otwarte. Ze względu na szereg cech mogą utrzymywać plazmę pod wysokim ciśnieniem, dlatego mają dobre perspektywy jako potężne źródła neutronów termojądrowych, a w przyszłości jako reaktory termojądrowe.

Sukcesy osiągnięte w ostatnich latach w Instytucie Fizyki Jądrowej SB RAS w badaniach nowoczesnych osiowosymetrycznych pułapek otwartych wskazują na obiecujące podejście do tego podejścia. Badania te są w toku, a jednocześnie BINP pracuje nad projektem obiektu nowej generacji, który będzie już w stanie wykazać parametry plazmy zbliżone do reaktora.

Reakcja łańcuchowa to samopodtrzymująca się reakcja chemiczna, w której początkowo pojawiające się produkty biorą udział w tworzeniu nowych produktów. Reakcje łańcuchowe zachodzą zwykle z dużą szybkością i często mają charakter eksplozji.

Reakcje łańcuchowe przechodzą przez trzy główne etapy: początek (inicjacja), rozwój i zakończenie łańcucha.

Ryż. 9.13. Profil energetyczny reakcji (wykres energii potencjalnej w funkcji współrzędnych reakcji) przedstawiający minimum odpowiadające powstaniu półproduktu reakcji.

Etap inicjacji. Na tym etapie następuje powstawanie półproduktów (produktów pośrednich). Półproduktami mogą być atomy, jony lub cząsteczki obojętne. Inicjację można przeprowadzić za pomocą światła, promieniowania jądrowego, energii cieplnej (termicznej), anionów lub katalizatorów.

Etap rozwoju. Na tym etapie półprodukty reagują z pierwotnymi reagentami, tworząc nowe półprodukty i produkty końcowe. Etap rozwoju w reakcjach łańcuchowych powtarza się wielokrotnie, co prowadzi do powstania dużej liczby produktów końcowych i pośrednich.

Stopień przerwy w obwodzie. Na tym etapie następuje końcowe zużycie półproduktów lub ich zniszczenie. W rezultacie reakcja ustaje. Reakcja łańcuchowa może przerwać się samoistnie lub pod wpływem specjalnych substancji - inhibitorów.

Reakcje łańcuchowe odgrywają ważną rolę w wielu gałęziach chemii, w szczególności w fotochemii, chemii spalania, reakcjach rozszczepienia i syntezy jądrowej (patrz rozdział 1) oraz chemii organicznej (patrz rozdziały 17-20).

Fotochemia

Ta gałąź chemii obejmuje procesy chemiczne związane z wpływem światła na materię. Przykładem procesu fotochemicznego jest fotosynteza.

Wiele reakcji łańcuchowych jest inicjowanych przez światło. Cząstką inicjującą jest w tym przypadku foton posiadający energię (patrz rozdział 1.2). Klasycznym przykładem jest reakcja wodoru i chloru w obecności światła

Reakcja ta przebiega wybuchowo. Obejmuje następujące trzy etapy.

Inicjacja. Na tym etapie wiązanie kowalencyjne w cząsteczce chloru zostaje zerwane, w wyniku czego powstają dwa atomy, każdy z niesparowanym elektronem:

Reakcją tego typu jest homoliza, czyli podział hemolityczny (patrz rozdział 17.3). Jest to również przykład fotolizy. Termin fotoliza oznacza rozkład fotochemiczny. Dwa utworzone atomy chloru są związkami pośrednimi. Są radykałami. Rodnik to atom (lub grupa atomów), który ma co najmniej jeden niesparowany elektron. Należy zaznaczyć, że choć etap inicjacji jest najwolniejszym etapem reakcji łańcuchowej, nie determinuje on szybkości całej reakcji łańcuchowej.

Etap rozwoju. Na tym etapie atomy chloru reagują z cząsteczkami wodoru, tworząc produkt końcowy – chlorowodór, a także rodniki wodorowe. Rodniki wodorowe reagują z cząsteczkami chloru; w rezultacie powstają nowe porcje produktu i nowe rodniki chloru:

Te dwie reakcje, które razem składają się na etap rozwojowy, powtarzają się miliony razy.

Stopień przerwy w obwodzie. W rezultacie reakcja łańcuchowa w końcu się zatrzymuje

reakcje takie jak

Aby zaabsorbować energię uwalnianą podczas reakcji zakończenia łańcucha, konieczne jest wzięcie w nich udziału jakiegoś trzeciego ciała. Tym trzecim ciałem są zwykle ścianki naczynia, w którym prowadzona jest reakcja.

Wydajność kwantowa

Absorpcja jednego fotonu światła przez cząsteczkę chloru w opisanej powyżej reakcji łańcuchowej może skutkować powstaniem milionów cząsteczek chlorowodoru. Stosunek liczby cząsteczek produktu do liczby kwantów światła (fotonów) inicjujących reakcję nazywa się wydajnością kwantową. Wydajność kwantowa reakcji fotochemicznych może wynosić od jednego do kilku milionów. Wysoka wydajność kwantowa wskazuje na łańcuchowy charakter zachodzącej reakcji.

Fotoliza impulsowa

Tak nazywa się technika otrzymywania rodników w stężeniu pozwalającym na ich wykrycie. Na ryc. Rysunek 9.14 przedstawia uproszczony schemat układu stosowanego do fotolizy błyskowej. Ma to wpływ na mieszaninę reakcyjną

Ryż. 9.14. Impulsowa fotoliza.

z potężnym błyskiem światła ze specjalnego źródła impulsowego. Takie źródło umożliwia wytwarzanie błysków światła o energii do 105 J i czasie trwania rzędu s lub krótszym. Nowoczesne metody fotolizy impulsowej wykorzystują lasery impulsowe o czasie trwania błysku rzędu nanosekundy (10-9 s). Reakcję zachodzącą w wyniku takiego błysku światła można monitorować rejestrując sekwencję widm absorpcji optycznej mieszaniny reakcyjnej. Po pierwszym błysku następuje seria błysków ze źródła impulsowego o małej mocy. Błyski te następują po sobie w odstępach rzędu milisekund lub mikrosekund i umożliwiają rejestrację widm absorpcji mieszaniny reakcyjnej w takich odstępach czasu.

Spalanie

Reakcję z tlenem, w wyniku której wydziela się energia cieplna i światło, nazywa się spalaniem. Spalanie zwykle zachodzi jako złożona sekwencja radykalnych reakcji.

Weźmy jako przykład spalanie wodoru. W pewnych warunkach reakcja ta zachodzi wybuchowo. Na ryc. Rysunek 9.15 przedstawia dane doświadczalne reakcji stechiometrycznej mieszaniny wodoru i tlenu w reaktorze Pyrex. Zacieniony obszar diagramu odpowiada wybuchowemu obszarowi tej reakcji. Dla reakcji spalania wodoru ta część diagramu ma kształt wybuchowego półwyspu. Obszar wybuchu jest ograniczony granicami wybuchu.

Ryż. 9.15. Warunki wybuchowego przebiegu reakcji spalania wodoru:

Reakcja łańcuchowa

Reakcja łańcuchowa- reakcja chemiczno-jądrowa, w której pojawienie się aktywnej cząstki (wolnego rodnika lub atomu w procesie chemicznym, neutronu w procesie jądrowym) powoduje dużą liczbę (łańcuch) kolejnych przemian nieaktywnych cząsteczek lub jąder. Wolne rodniki i wiele atomów, w przeciwieństwie do cząsteczek, mają wolne nienasycone wartościowości (niesparowany elektron), co prowadzi do ich interakcji z pierwotnymi cząsteczkami. Kiedy wolny rodnik (R) zderza się z cząsteczką, jedno z wiązań walencyjnych tej ostatniej zostaje zerwane i tym samym w wyniku reakcji powstaje nowy wolny rodnik, który z kolei reaguje z inną cząsteczką - zachodzi reakcja łańcuchowa.

Reakcje łańcuchowe w chemii obejmują procesy utleniania (spalanie, eksplozja), krakingu, polimeryzacji i inne, które są szeroko stosowane w przemyśle chemicznym i naftowym.

Fundacja Wikimedia.

2010.

REAKCJA ŁAŃCUCHOWA, samopodtrzymujący się proces rozszczepienia jądrowego, w którym jedna reakcja prowadzi do początku drugiej, drugiej do trzeciej i tak dalej. Aby reakcja mogła się rozpocząć potrzebne są warunki krytyczne, czyli masa materiału zdolna do rozszczepienia... ... Naukowy i techniczny słownik encyklopedyczny

reakcja łańcuchowa- Każdy proces biologiczny (lub chemiczno-fizyczny) składający się z szeregu wzajemnie powiązanych procesów, w którym produkt (lub energia) każdego etapu jest uczestnikiem kolejnego etapu, który prowadzi do utrzymania i (lub) przyspieszenia łańcucha. ... ... Przewodnik tłumacza technicznego

reakcja łańcuchowa- 1) Reakcja powodująca dużą liczbę przemian cząsteczek substancji pierwotnej. 2) Samopodtrzymująca reakcja rozszczepienia jąder atomowych ciężkich pierwiastków pod wpływem neutronów. 3) rozkład O szeregu działań, stanów itp., w których jedno lub jedno... ... Słownik wielu wyrażeń

Reakcja łańcuchowa Każdy proces biologiczny (lub chemiczno-fizyczny) składający się z szeregu wzajemnie powiązanych procesów, w którym produkt (lub energia) każdego etapu jest uczestnikiem kolejnego etapu, który prowadzi do utrzymania i (lub) ... ... Biologia molekularna i genetyka. Słownik wyjaśniający.

reakcja łańcuchowa- grandininė reakcija statusas T sritis chemija apibrėžtis Cheminė ar branduolinė reakcija, kurios aktyvusis centras sukelia ilgą kitimų grandinę. atitikmenys: pol. reakcja łańcuchowa po rosyjsku reakcja łańcuchowa... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

reakcja łańcuchowa- grandininė reakcija statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. reakcja łańcuchowa vok. Reakcja Kettenkerna, f; Kettenreakcja, f rus. reakcja łańcuchowa, f pranc. réaction en chaîne, f … Fizikos terminų žodynas

Razg. O trwającym, niekontrolowanym procesie angażowania kogoś lub czegoś. Co? BMS 1998, 489; BTS, 1462… Duży słownik rosyjskich powiedzeń

Koncepcja naukowa reakcji łańcuchowej. A także „Reakcja łańcuchowa” to nazwa kilku filmów fabularnych: „Reakcja łańcuchowa” to film ZSRR z 1962 roku. „Reakcja łańcuchowa” to francuska komedia kryminalna z 1963 roku. „Łańcuch... ... Wikipedia

Koncepcja naukowa reakcji łańcuchowej. A także „Reakcja łańcuchowa” to nazwa kilku filmów fabularnych: „Reakcja łańcuchowa” to film ZSRR z 1962 roku. „Reakcja łańcuchowa” to francuska komedia kryminalna z 1963 roku. Australijski film „Reakcja łańcuchowa”... ... Wikipedia

Reakcja łańcuchowa (film, 1963) Termin ten ma inne znaczenia, zob. Reakcja łańcuchowa (definicje). Reakcja łańcuchowa Carambolages… Wikipedia

Książki

• Reakcja łańcuchowa, Elkeles Simone. Wiek 18+ 3 cechy: - Bestseller New York Timesa, Amazon - Od autora światowych bestsellerów „Perfect Chemistry” i „Prawo Przyciągania” - Dla tych, którzy wierzą, że miłość zmienia wszystko „Doskonałe…