Номер 7, страница 304 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Авторы: Пёрышкин И. М., Гутник Е. М., Иванов А. И., Петрова М. А.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2023 - 2025
Уровень обучения: базовый
Цвет обложки: белый, синий
ISBN: 978-5-09-102556-9
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 9 классе
Ответь на вопросы. § 63. Деление ядер урана. Цепная реакция. Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер - номер 7, страница 304.
№7 (с. 304)
Условие. №7 (с. 304)
скриншот условия

7. Возможно ли протекание цепной реакции, если масса урана меньше критической; больше критической? Почему?
Решение. №7 (с. 304)

Решение 2. №7 (с. 304)
Что называют критической массой урана?
Критической массой называют наименьшую массу делящегося вещества (например, изотопа урана-235), при которой в нём может протекать самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция деления.
Процесс цепной реакции основан на том, что при делении одного ядра урана, вызванном поглощением нейтрона, высвобождается несколько (в среднем 2-3) новых нейтронов. Эти новые нейтроны, в свою очередь, могут вызвать деление других ядер урана, что приводит к лавинообразному нарастанию числа делений.
Однако не все образующиеся нейтроны вызывают новые деления. Часть нейтронов может быть захвачена ядрами без деления, а часть — вылететь за пределы образца урана. Для того чтобы реакция стала самоподдерживающейся, необходимо, чтобы количество нейтронов, вызывающих деление в следующем "поколении", было не меньше, чем в предыдущем. Это условие описывается коэффициентом размножения нейтронов $k$.
Критическая масса соответствует состоянию, когда коэффициент размножения нейтронов равен единице ($k=1$). Это означает, что число нейтронов, рождающихся в процессе деления, в среднем равно числу нейтронов, теряющихся за счёт вылета из образца и захвата без деления. При достижении этой массы реакция становится стационарной и самоподдерживающейся. Величина критической массы зависит от множества факторов: изотопного состава, плотности, формы вещества и наличия отражающей нейтроны оболочки. Например, для шара из чистого урана-235 критическая масса составляет около 47 кг.
Ответ: Критическая масса урана — это минимальная масса, необходимая для начала самоподдерживающейся цепной ядерной реакции, при которой коэффициент размножения нейтронов $k$ становится равным единице.
7. Возможно ли протекание цепной реакции, если масса урана меньше критической; больше критической? Почему?
Если масса урана меньше критической (подкритическая масса):
Протекание самоподдерживающейся цепной реакции невозможно.
Почему? В этом случае потери нейтронов превышают их рождение в реакциях деления. Большинство нейтронов, образующихся при редких спонтанных или инициированных делениях, вылетает за пределы образца, не успев вызвать новые деления. Коэффициент размножения нейтронов меньше единицы ($k < 1$). Любая начавшаяся цепочка делений быстро затухает, так как каждое последующее поколение нейтронов будет малочисленнее предыдущего.
Ответ: Нет, невозможно, так как число теряемых нейтронов (вылетающих из образца или поглощаемых без деления) превышает число нейтронов, образующихся в реакциях деления, и цепная реакция затухает ($k < 1$).
Если масса урана больше критической (надкритическая масса):
Протекание цепной реакции возможно. Более того, она будет развиваться лавинообразно.
Почему? В массе, превышающей критическую, рождение нейтронов в реакциях деления преобладает над их потерями. Коэффициент размножения нейтронов становится больше единицы ($k > 1$). Каждый акт деления в среднем порождает более одного нейтрона, который, в свою очередь, вызывает следующее деление. Число делящихся ядер и, следовательно, выделяемая энергия нарастают экспоненциально. Этот процесс, если его не контролировать, приводит к ядерному взрыву.
Ответ: Да, возможно, так как число нейтронов, образующихся при делении, превышает число теряемых нейтронов ($k > 1$). Это приводит к лавинообразному (экспоненциальному) росту числа делений и выделению огромного количества энергии.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 9 класс, для упражнения номер 7 расположенного на странице 304 к учебнику 2023 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №7 (с. 304), авторов: Пёрышкин (И М), Гутник (Елена Моисеевна), Иванов (Александр Иванович), Петрова (Мария Арсеньевна), ФГОС (новый, красный) базовый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.