Differenza chiave – Reazione a catena controllata e non controllata
La differenza fondamentale tra reazioni a catena controllate e non controllate è che le reazioni a catena controllate non portano ad alcun effetto esplosivo mentre le reazioni a catena incontrollate portano al rilascio di energia esplosiva.
I termini reazioni a catena controllate e reazioni a catena non controllate sono discussi in chimica nucleare. Una reazione nucleare a catena si verifica quando una reazione nucleare provoca la progressione di altre reazioni nucleari successivamente. Queste reazioni a catena rilasciano una quantità molto elevata di energia.
Cos'è la reazione a catena controllata?
Una reazione a catena controllata è una catena di reazioni nucleari che avvengono successivamente in condizioni controllate. Cerchiamo di capire questo concetto usando come esempio le reazioni di fissione nucleare. Una reazione a catena di fissione si verifica quando un neutrone e un isotopo fissile interagiscono tra loro. Questa interazione provoca il rilascio di alcuni neutroni dal nucleo fissile. Questi neutroni rilasciati possono interagire con altri isotopi fissili e causare l'inizio di successive reazioni di fissione. Quando queste reazioni sono controllate e regolate correttamente, si parla di reazione a catena controllata. Le reazioni di fissione controllata possono essere eseguite in presenza di moderatori.
Le centrali nucleari utilizzano reazioni a catena controllate. Lì, le reazioni a catena sono controllate controllando la velocità delle reazioni nucleari. Le reazioni a catena controllate possono essere facilmente convertite in forma incontrollata. Le reazioni possono essere controllate regolando la quantità di materiale di partenza utilizzato (l'isotopo fissile). Ad esempio, se la quantità di uranio utilizzata è elevata, anche la velocità di reazione sarà elevata perché la probabilità che un neutrone interagisca con un isotopo fissile è alta. Poi la reazione diventa incontrollabile. E inoltre, regolando il tempo della reazione, una reazione nucleare a catena può essere trasformata in una reazione controllata. Quando il tempo di reazione è ridotto, la probabilità che un neutrone interagisca con un isotopo fissile è bassa. Quindi la reazione può essere facilmente controllata.
Cos'è la reazione a catena incontrollata?
Una reazione a catena incontrollata è una catena di reazioni nucleari che avvengono successivamente, ma non in condizioni controllate. Pertanto, una reazione a catena incontrollata può diventare altamente esplosiva. Questo perché queste reazioni possono rilasciare una quantità molto elevata di energia alla volta.
Figura 01: Una reazione a catena incontrollata
Ad esempio, l'isotopo radioattivo Uranio-235 può subire la fissione nucleare rilasciando neutroni lentamente. Un isotopo rilascia tre neutroni alla volta. Questi tre neutroni possono reagire con altri tre isotopi di uranio-235 rilasciando 9 neutroni (3 neutroni per ogni isotopo). Allo stesso modo, la reazione a catena progredirà e rilascerà una quantità molto elevata di energia. Queste reazioni a catena nucleari incontrollate sono usate nelle bombe nucleari.
Qual è la differenza tra reazione a catena controllata e incontrollata?
Reazione a catena controllata contro non controllata |
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| Una reazione a catena controllata è una catena di reazioni nucleari che hanno luogo successivamente in condizioni controllate. | Una reazione a catena incontrollata è una catena di reazioni nucleari che si verificano successivamente, ma non in condizioni controllate. |
| Componenti | |
| Viene condotta una reazione a catena controllata in presenza di moderatori. | Una reazione a catena incontrollata viene eseguita in assenza di moderatori. |
| Misure di controllo | |
| Una reazione a catena nucleare viene convertita in una reazione a catena controllata regolando la quantità di isotopi fissili presenti, riducendo il tempo di reazione e utilizzando moderatori. | Una reazione a catena incontrollata non ha misure di controllo. |
| Applicazioni | |
| Le reazioni a catena controllate vengono utilizzate nelle centrali nucleari per generare elettricità. | Le reazioni a catena incontrollate sono usate nelle bombe nucleari. |
Riepilogo – Reazione a catena controllata e non controllata
Le reazioni a catena nucleare possono essere trovate principalmente per quanto riguarda le reazioni di fissione nucleare. la fissione nucleare è la rottura di un nucleo atomico instabile. La differenza tra reazioni a catena controllate e incontrollate è che le reazioni a catena controllate non portano ad alcun effetto esplosivo mentre le reazioni a catena incontrollate portano al rilascio di energia esplosiva.
