Diferencia clave: masa subcrítica, crítica y supercrítica
La masa subcrítica, crítica y supercrítica se refiere a la cantidad de masa de un material fisionable que se utiliza en las reacciones nucleares en cadena. los diferencia clave entre masa subcrítica, crítica y supercrítica es que la masa subcrítica es la masa de un material fisionable que no es suficiente para sostener una reacción nuclear en cadena, mientras que la masa crítica es la masa de un material fisionable requerido para sostener una reacción nuclear en cadena, y La masa supercrítica de un material fisible es la masa más que suficiente para sostener una reacción nuclear en cadena.
Una reacción nuclear en cadena es una serie de reacciones de fisión. Una reacción de fisión nuclear es el proceso de liberar un neutrón de un núcleo atómico inestable. Cuando este neutrón liberado interactúa con otro isótopo inestable, el nuevo isótopo también sufre fisión nuclear, liberando otro neutrón. Del mismo modo, tiene lugar una cadena de reacciones.
¿Qué es la masa subcrítica?
La masa subcrítica es la masa de un material fisionable que no es suficiente para sostener una reacción nuclear en cadena. Para iniciar una reacción de fisión en cadena, debe haber una cantidad mínima requerida de masa del isótopo fisionable (conocida como masa crítica). La masa subcrítica es siempre una cantidad menor que la de la masa crítica; por lo tanto, la masa subcrítica de un material fisionable no puede sostener una reacción en cadena de fisión.
La cantidad de neutrones presentes en una masa subcrítica de material fisible disminuirá exponencialmente con el tiempo porque no hay suficientes isótopos que puedan liberar más neutrones al interactuar con los neutrones existentes.
¿Qué es la masa crítica?
La masa crítica es la cantidad más pequeña de masa de un material fisible que se requiere para sostener una reacción nuclear en cadena. La cantidad de masa crítica depende de las propiedades nucleares del material fisible, la densidad, la forma y el enriquecimiento del material fisible.
Figura 1: La masa de los isótopos determina el número de fisiones.
La pureza del isótopo también es importante para determinar la cantidad de masa crítica. Por ejemplo, si la pureza es alta, la masa crítica es baja. Los factores externos que afectan el valor de la masa crítica son la temperatura y el entorno del material fisionable.
¿Qué es la masa supercrítica?
La masa supercrítica de un material fisible es la masa más que suficiente para sostener una reacción nuclear en cadena. Cuando hay masa supercrítica en un sistema que tiene reacciones en cadena de fisión, la tasa de fisión aumentará con el tiempo. Esto se debe a que la probabilidad de que un neutrón interactúe con un isótopo es muy alta, hay muchos isótopos presentes en ese sistema. Sin embargo, después de un tiempo, el sistema alcanza un estado de equilibrio en el que la cantidad de masa se reduce a la masa crítica.
¿Cuál es la diferencia entre masa crítica subcrítica y supercrítica?
Masa subcrítica, crítica y supercrítica |
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| Masa subcrítica | La masa subcrítica es la masa de un material fisionable que no es suficiente para sostener una reacción nuclear en cadena. |
| Masa crítica | La masa crítica es la cantidad más pequeña de masa de un material fisible que se requiere para sostener una reacción nuclear en cadena. |
| Masa supercrítica | La masa supercrítica de un material fisible es la masa más que suficiente para sostener una reacción nuclear en cadena. |
| Cantidad de masa | |
| Masa subcrítica | La masa subcrítica es una cantidad menor que la masa crítica. |
| Masa crítica | La masa crítica es la cantidad más pequeña de masa necesaria para que se inicie una reacción en cadena de fisión. |
| Masa supercrítica | La masa supercrítica es una cantidad mayor que la masa crítica. |
| Tasa de reacción | |
| Masa subcrítica | La velocidad de reacción disminuye con el tiempo en presencia de masa subcrítica. |
| Masa crítica | La velocidad de reacción disminuye con el tiempo en presencia de masa crítica. |
| Masa supercrítica | La velocidad de reacción disminuye con el tiempo en presencia de masa supercrítica. |
Resumen: masa crítica subcrítica frente a masa supercrítica
Una reacción de fisión nuclear puede iniciar varias fisiones posteriores que conducen a la creación de reacciones de fisión en cadena. Según la cantidad de masa requerida para la progresión y para sostener una reacción en cadena, existen tres tipos de masas denominadas masa subcrítica, masa crítica y masa supercrítica. los diferencia clave entre la masa crítica subcrítica y la supercrítica es que la masa subcrítica es la masa de un material fisible que no es suficiente para sostener una reacción en cadena nuclear, mientras que la masa crítica es la masa de un material fisible requerido para una reacción en cadena nuclear sostenida y masa supercrítica de un material fisible es la masa que es más que suficiente para sostener una reacción nuclear en cadena.
