Question

Чому для здійснення ланцюгової ядерної реакції недостатньо одержати хімічно чистий уран, а необхідно збагатити його ізотопом Урану-235?

Answer 1

Відповідь:

Для чистого УрануU, що має форму кулі, критична маса приблизно дорівнює 50 кг. Радіус такої кулі дорівнює приблизно 9см.

Здійснення ланцюгової реакції поділу ядер атомів Урану — досить складний процес. Адже повільні нейтрони, що вивільняються в процесі ядерної реакції, можуть викликати поділ лише ядер (235/92)U; для поділу ядер (238/92)U потрібні швидкі нейтрони з енергією понад 1 МеВ. Оскільки природний Уран складається з двох нуклонів — 99,3 % Урану-238 і лише 0,7 % Урану-235, то для підтримання ланцюгової ядерної реакції необхідно задовольнити принаймні дві умови: досягти критичної маси і забезпечити достатнє число вивільнених нейтронів для підтримання реакції, яке б не зменшувалося з часом.

Повільні нейтрони не викликають поділу ядра (238/92)U.

Пояснення:

Одним словом, щоб швидкість нейтронів не сповільнсповільнювалась

Answer 2

Для здійснення ланцюгової ядерної реакції потрібно мати достатню кількість ядер урану-235, які можуть розщеплюватися під впливом нейтронів. Уран-235 є дуже рідкісним ізотопом урану, складаючи лише близько 0,7% від усього природного урану. Тому для здійснення ланцюгової ядерної реакції необхідно збагатити природний уран, підвищивши вміст урану-235 до необхідного рівня.

Збагачення урану відбувається шляхом видалення урану-238, який складає більшість природного урану, і залишається лише уран-235. Цей процес може відбуватися шляхом фізичних або хімічних методів, таких як ультрацентрифугування або дифузія газів.

Таким чином, для здійснення ланцюгової ядерної реакції необхідно мати збагачений уран з високим вмістом урану-235, оскільки хімічно чистий уран містить недостатню кількість цього ізотопу для викликання ефективної ядерної реакції.