Page 138 - 6378

завжди присутні в активній зоні. Крім того, поряд з поділом можуть мати місце конкуруючі

процеси радіаційного захоплення і непружного розсіювання.
Коефіцієнт розмноження залежить від природи речовини, яка ділиться, а для даного

ізотопа і від його кількості, а також розмірів і форми активної зони. Мінімальні розміри

активної зони, при яких можливо здійснити ланцюгову реакцію, називаються критичними
розмірами. Мінімальна маса речовини, яка ділиться і знаходиться у системі критичних

розмірів, необхідна для здійснення ланцюгової реакції, називається критичною масою.

Швидкість розвитку ланцюгових реакцій різна. Нехай – середній час життя одного
покоління, а – число нейтронів у даному поколінні. У наступному поколінні їх число

дорівнює , тобто приріст числа нейтронів за одне покоління = − = ( − 1).
Приріст числа нейтронів за одиницю часу, тобто швидкість наростання ланцюгової реакції:

( − 1) (14)
= .

Інтегруючи отримаємо

= −1 / , (15)
0

де – число нейтронів у початковий момент часу, а – їх число у момент часу .
0
визначається знаком ( − 1). При > 1реакція розвивається, число поділів неперервно

зростає і реакція може стати вибуховою. При = 1 відбувається самопідтримуюча реакція,

при якій число нейтронів з часом не змінюється. При < 1 реакція загасає.
Ланцюгові реакції поділяються на керовані і некеровані. Вибух атомної бомби,

наприклад, є некерованою реакцією. Щоб атомна бомба при зберіганні не вибухнула, у ній
235 (або 239 ) ділиться на дві віддалені одна від другої частини з масами нижче
92 94
критичних. Потім за допомогою звичайного вибуху ці маси наближаються, загальна маса

речовини, яка ділиться стає більшою за критичну і виникає вибухова ланцюгова реакція, яка
супроводжується миттєвим виділенням великої кількості енергії і великими руйнуваннями.

Вибухова реакція починається за рахунок наявних нейтронів спонтанного поділу або
нейтронів космічного випромінювання. Керовані ланцюгові реакції здійснюються в ядерних

реакторах. В природі є три ізотопи, які можуть служити ядерним паливом ( 235 : у
92
природному урані його міститься близько 0,7 %) або сировиною для його отримання ( 232 і
90
238 : в природному урані його міститься приблизно 99,3 %). 232 служить вихідним
92 90
продуктом для отримання штучного ядерного палива 233 , а 238 , поглинаючи нейтрони,
92
92
−
шляхом двох послідовних -розпадів – для перетворення в ядро 239
94