Любой из нейтронов, вылетающий из ядра, может попасть в соседнее ядро и вызвать излучение им новых нейтронов, которые, в свою очередь, попадут в новые ядра, и те излучат новые нейтроны. В результате получается процесс, который поддерживает сам себя. Такой процесс называется цепной ядерной реакцией.

Цепная ядерная реакция – самоподдерживающаяся реакция деления тяжелых ядер, в которой непрерывно воспроизводятся нейтроны, делящие все новые и новые ядра.

Суть такой реакции заключается в том, что на первом этапе распада выделяется, допустим, N нейтронов, на следующем этапе – нейтронов, и т. д. (см. рис. 3). Количество нейтронов в реакции растёт в геометрической прогрессии. Это приводит к тому, что колоссально растёт выделяемая энергия, которая позволяет реакции поддерживать саму себя.

Возможны различные варианты протекания цепных ядерных реакций, эти процессы позволяет описывать физическая величина, которая называется критическая масса.

Критическая масса () – минимальное количество делящегося вещества, необходимое для начала самоподдерживающейся цепной ядерной реакции. Критическая масса известна для различных радиоактивных элементов (для урана-235 она составляет 48 кг).

Рис. 3. Рост числа нейтронов при цепной реакции

В зависимости от массы рассматриваемого образца цепные ядерные реакции делят на следующие формы протекания:

Если масса образца меньше критической массы (), то число нейтронов убывает и реакция затухает.
Если масса образца больше критической массы (), то число нейтронов лавинообразно увеличивается, реакция становится неуправляемой, что приводит к взрыву.
Если масса образца соответствует критической, протекает управляемая цепная реакция.

Список литературы

Пёрышкин А. В., Гутник Е. М. Физика 9 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа.
Китайгородский А .И. Физика для всех. Фотоны и ядра. Книга 4. – М.: Наука.
В. Е. Левин. Ядерная физика. – М.: Атомиздат, 1975.
Мякишев Г. Я., Синяков А. З. Физика. Оптика. Квантовая физика. 11 класс: учебник для углублённого изучения физики. – М.: Дрофа.
Резерфорд Э. Избранные научные труды. Строение атома и искусственное.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Интернет-портал «class-fizika.narod.ru» (Источник)
Интернет-портал «clck.ru» (Источник)
Интернет-портал «clck.ru» (Источник)

Домашнее задание

Что такое критическая масса?
Расскажите, каким образом происходит деление ядра урана.
Что такое цепная ядерная реакция?
Вопросы в конце параграфа 74, стр. 249 (Пёрышкин А. В., Гутник Е. М. Физика 9-ый класс (Источник))