Как происходит цепная ядерная реакция и как её можно контролировать?

Цепная ядерная реакция — это самоподдерживающаяся реакция деления тяжёлых ядер, в которой непрерывно воспроизводятся нейтроны, делящие всё новые и новые ядра. 4

Процесс происходит так: один атом ядра разделяется на две и более лёгкие части под влиянием нейтронов. 1 Осколки от первой реакции сталкиваются со вторым атомом, а второй — с третьим, вызывая деление. 1 Процесс продолжается, и «костяшки домино» передают энергию друг другу, вызывая цепную реакцию. 1

Контролировать цепную ядерную реакцию можно с помощью графитовых стержней — замедлителей, которые используют в ядерных реакторах. 1

Процесс контроля: нейтроны из первичной атомной реакции сталкиваются с ядрами углерода в графите. 1 Поскольку ядра углерода массивные, при столкновении нейтроны передают часть своей энергии атомам углерода. 1 В результате этих многократных столкновений нейтроны постепенно замедляются. 1 Из-за понижения энергии и снижения скорости атомы успевают поймать нейтроны, что продолжает цепную ядерную реакцию. 1

Контроль цепной ядерной реакции важен по нескольким причинам:

• Безопасность. 1 Энергия, высвобождающаяся в ходе цепной реакции, может перегреть реактор и даже привести к аварии. 1
• Работа без сбоев. 1 Графитовые стержни поддерживают стабильное производство тепла в реакторе, а далее тепло используют для генерации пара в турбинах, которые производят электроэнергию. 1
• Долгий срок службы. 1 Мощность реактора растёт быстро, поэтому легко может стать неуправляемой. 1 Стержни оставляют мощность реактора на безопасном уровне, что продлевает срок службы оборудования. 1