Критическая масса — в ядерной физике минимальная масса делящегося вещества, необходимая для начала самоподдерживающейся цепной реакции деления. Коэффициент размножения нейтронов в таком количестве вещества больше единицы или равен единице. Размеры, соответствующие критической массе, также называют критическими.
Величина критической массы зависит от свойств вещества (таких, как сечения деления и радиационного захвата), от плотности, количества примесей, формы изделия, а также от окружения. Например, наличие отражателей нейтронов может сильно уменьшить критическую массу.
В ядерной энергетике параметр критической массы является определяющим при конструировании и расчётах самых разнообразных устройств, использующих в своей конструкции различные изотопы или смеси изотопов элементов в определенных условиях к ядерному делению с выделением колоссального количества энергии. Например, при проектировании мощных радиоизотопных генераторов, в которых используются в качестве топлива уран и ряд трансурановых элементов, параметр критической массы ограничивает мощность такого устройства. При расчётах и производстве ядерного и термоядерного оружия параметр критической массы существенным образом влияет как на конструкцию взрывного устройства, так и на его стоимость и сроки хранения. В случае проектирования и строительства атомного реактора, параметры критической массы также ограничивают как минимальные, так и максимальные размеры будущего реактора.
h - постоянная Планка = 6,63*10^(-34), с - скорость света = 3*10^8 м/с, лямбда - длина волны = 2*10^-7, Авых - работа выхода=5эВ =5*1,6*10^(-19) Дж = 8*10^(-19) Дж Ек - кинетическая энергия фотоэлектрона. м - масса электрона = 9,1*10^-31
Критическая масса — в ядерной физике минимальная масса делящегося вещества, необходимая для начала самоподдерживающейся цепной реакции деления. Коэффициент размножения нейтронов в таком количестве вещества больше единицы или равен единице. Размеры, соответствующие критической массе, также называют критическими.
Величина критической массы зависит от свойств вещества (таких, как сечения деления и радиационного захвата), от плотности, количества примесей, формы изделия, а также от окружения. Например, наличие отражателей нейтронов может сильно уменьшить критическую массу.
В ядерной энергетике параметр критической массы является определяющим при конструировании и расчётах самых разнообразных устройств, использующих в своей конструкции различные изотопы или смеси изотопов элементов в определенных условиях к ядерному делению с выделением колоссального количества энергии. Например, при проектировании мощных радиоизотопных генераторов, в которых используются в качестве топлива уран и ряд трансурановых элементов, параметр критической массы ограничивает мощность такого устройства. При расчётах и производстве ядерного и термоядерного оружия параметр критической массы существенным образом влияет как на конструкцию взрывного устройства, так и на его стоимость и сроки хранения. В случае проектирования и строительства атомного реактора, параметры критической массы также ограничивают как минимальные, так и максимальные размеры будущего реактора.
Ек=h*c / лямбда - Авых = mv^2/2
v=корень (2/m*(h*c / лямбда - Авых))
h - постоянная Планка = 6,63*10^(-34),
с - скорость света = 3*10^8 м/с,
лямбда - длина волны = 2*10^-7,
Авых - работа выхода=5эВ =5*1,6*10^(-19) Дж = 8*10^(-19) Дж
Ек - кинетическая энергия фотоэлектрона.
м - масса электрона = 9,1*10^-31
v=корень (2/m*(h*c / лямбда - Авых))=
=корень(2/(9,1*10^-31)*(6,63*10^(-34)*3*10^8/(2*10^(-7)) - 8*10^(-19))) м/с
= 653814 м/с ~ 654 км/с
замечание
так как 654 км/с << c
то при расчете скорости электронов мы имели право пользоваться классическими формулами (нерелятивистскими)
ответ v ~ 654 км/с
Ек=h*c / лямбда - Авых. Ек=6,63*10^(-34)*3*10^8 / 2*10^(-7) - 8*10^(-19)=1,945*10^(-19)Дж. (1,22эВ).