Key Difference – Massa Subcrítica vs Crítica vs Supercrítica
As massas subcrítica, crítica e supercrítica referem-se à quantidade de massa de um material físsil usado em reações nucleares em cadeia. A principal diferença entre massa subcrítica, crítica e supercrítica é que a massa subcrítica é a massa de um material físsil que não é suficiente para sustentar uma reação nuclear em cadeia, enquanto a massa crítica é a massa de um material físsil necessária para sustentar uma reação nuclear em cadeia, e massa supercrítica de um material físsil é a massa que é mais do que suficiente para sustentar uma reação nuclear em cadeia.
Uma reação nuclear em cadeia é uma série de reações de fissão. Uma reação de fissão nuclear é o processo de liberação de um nêutron de um núcleo atômico instável. Quando esse nêutron liberado interage com outro isótopo instável, o novo isótopo também sofre fissão nuclear, liberando outro nêutron. Da mesma forma, ocorre uma cadeia de reações.
O que é Massa Subcrítica?
Massa subcrítica é a massa de um material físsil que não é suficiente para sustentar uma reação nuclear em cadeia. Para iniciar uma reação em cadeia de fissão, deve haver uma quantidade mínima necessária de massa do isótopo físsil (conhecida como massa crítica). A massa subcrítica é sempre menor que a massa crítica; portanto, a massa subcrítica de um material físsil não pode sustentar uma reação em cadeia de fissão.
O número de nêutrons presentes em uma massa subcrítica de material físsil diminuirá exponencialmente com o tempo porque não há isótopos suficientes que sejam capazes de liberar mais nêutrons interagindo com os nêutrons existentes.
O que é Massa Crítica?
massa crítica é a menor quantidade de massa de um material físsil que é necessária para sustentar uma reação nuclear em cadeia. A quantidade de massa crítica depende das propriedades nucleares do material físsil, densidade, forma e enriquecimento do material físsil.
Figura 1: A massa dos isótopos determina o número de fissões.
A pureza do isótopo também é importante para determinar a quantidade de massa crítica. Por exemplo, se a pureza for alta, a massa crítica será baixa. Os fatores externos que afetam o valor da massa crítica são a temperatura e o entorno do material cindível.
O que é Massa Supercrítica?
Massa supercrítica de um material físsil é a massa que é mais que suficiente para sustentar uma reação nuclear em cadeia. Quando há massa supercrítica em um sistema com reações em cadeia de fissão, a taxa de fissão aumentará com o tempo. Isso ocorre porque a probabilidade de um nêutron interagir com o isótopo é muito alta, existem muitos isótopos presentes nesse sistema. No entanto, após algum tempo, o sistema obtém um estado de equilíbrio no qual a quantidade de massa foi reduzida para a massa crítica.
Qual é a diferença entre massa crítica subcrítica e massa supercrítica?
Massa Subcrítica vs Crítica vs Supercrítica |
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| Massa Subcrítica | Massa subcrítica é a massa de um material físsil que não é suficiente para sustentar uma reação nuclear em cadeia. |
| Massa Crítica | massa crítica é a menor quantidade de massa de um material físsil que é necessária para sustentar uma reação nuclear em cadeia. |
| Massa Supercrítica | Massa supercrítica de um material físsil é a massa que é mais do que suficiente para sustentar uma reação nuclear em cadeia. |
| Quantidade de Massa | |
| Massa Subcrítica | A massa subcrítica é uma quantidade menor que a massa crítica. |
| Massa Crítica | massa crítica é a menor quantidade de massa necessária para que uma reação em cadeia de fissão seja iniciada. |
| Massa Supercrítica | A massa supercrítica é uma quantidade maior que a massa crítica. |
| Taxa de Reação | |
| Massa Subcrítica | A taxa de reação diminui com o tempo na presença de massa subcrítica. |
| Massa Crítica | A taxa de reação diminui com o tempo na presença de massa crítica. |
| Massa Supercrítica | A taxa de reação diminui com o tempo na presença de massa supercrítica. |
Resumo – Massa Crítica Subcrítica vs Massa Supercrítica
Uma reação de fissão nuclear pode iniciar várias fissões subsequentes que levam à criação de reações em cadeia de fissão. Com base na quantidade de massa necessária para a progressão e para sustentar uma reação em cadeia, existem três tipos de massas denominados como massa subcrítica, massa crítica e massa supercrítica. A principal diferença entre a massa crítica subcrítica e a massa supercrítica é que a massa subcrítica é a massa de um material físsil que não é suficiente para sustentar uma reação em cadeia nuclear, enquanto a massa crítica é a massa de um material físsil necessária para uma reação em cadeia nuclear sustentada e a massa supercrítica de um material cindível é a massa que é mais do que suficiente para sustentar uma reação nuclear em cadeia.
