Номер 4, страница 232 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

4. При каком значении коэффициента размножения цепная реакция становится управляемой?

4. Решение:

Коэффициент размножения нейтронов, обозначаемый буквой $k$, — это физическая величина, которая характеризует протекание цепной ядерной реакции. Он равен отношению числа нейтронов, вызвавших деление ядер на одном этапе реакции (в одном "поколении"), к числу нейтронов, вызвавших деление на предыдущем этапе.

В зависимости от значения коэффициента размножения $k$ возможны три сценария развития цепной реакции:

1. Если $k > 1$ (надкритическое состояние), то число нейтронов от поколения к поколению экспоненциально растет. Это приводит к очень быстрому увеличению мощности и неуправляемой реакции, которая характерна для ядерного взрыва.

2. Если $k < 1$ (подкритическое состояние), то число нейтронов со временем убывает, и цепная реакция быстро затухает, поскольку каждое следующее поколение нейтронов меньше предыдущего.

3. Если $k = 1$ (критическое состояние), то число нейтронов, участвующих в реакции, остается постоянным во времени. Это означает, что скорость реакции постоянна, и выделение энергии происходит с постоянной мощностью. Такой процесс является самоподдерживающимся и управляемым. Именно в этом режиме работают ядерные реакторы на атомных электростанциях.

Таким образом, для того чтобы цепная реакция была управляемой, необходимо поддерживать коэффициент размножения нейтронов равным единице.

Ответ: Цепная реакция становится управляемой при значении коэффициента размножения $k = 1$.