Номер 6, страница 241 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 5. Элементы квантовой физики. Параграф 60. Деление ядер урана. Цепная реакция - номер 6, страница 241.

Условие.

6. В чём состоит принципиальное отличие управляемых ядерных реакций от неуправляемых?

Решение.

Принципиальное отличие управляемых ядерных реакций от неуправляемых заключается в возможности контроля над скоростью протекания цепной реакции деления тяжёлых ядер. Эта скорость определяется коэффициентом размножения нейтронов $\text{k}$, который показывает среднее число нейтронов, вызвавших деление ядер, в одном поколении реакции по отношению к предыдущему поколению.

Управляемая ядерная реакция

Это цепная реакция, в которой коэффициент размножения нейтронов поддерживается на постоянном уровне, равном единице ($k=1$). При таком условии число делений ядер в единицу времени остаётся постоянным, что приводит к стационарному выделению энергии. Мощность реакции остаётся неизменной. Контроль над реакцией осуществляется в ядерных реакторах с помощью специальных управляющих стержней, которые поглощают избыточные нейтроны, не давая реакции стать надкритической. Такие реакции используются в мирных целях, например, для производства электроэнергии на атомных электростанциях.

Ответ: В управляемой ядерной реакции поддерживается постоянная скорость деления ядер ($k=1$), что позволяет получать энергию в течение длительного времени с постоянной мощностью.

Неуправляемая ядерная реакция

Это цепная реакция, в которой коэффициент размножения нейтронов значительно превышает единицу ($k > 1$). Каждое последующее поколение делений вызывает всё большее число новых делений. Количество реакций и выделяемая энергия нарастают лавинообразно (экспоненциально) за очень короткий промежуток времени. Это приводит к высвобождению колоссального количества энергии и, как следствие, к ядерному взрыву. Такой процесс лежит в основе действия ядерного оружия.

Ответ: В неуправляемой ядерной реакции скорость деления ядер лавинообразно нарастает ($k > 1$), что приводит к мгновенному выделению огромного количества энергии в виде взрыва.