Masa kritiko

Fisikan, masa kritikoa kate-erreakzio nuklearra sortzeko behar den material fisionagarriaren kantitate minimoa da. Material fisionagarriaren masa kritikoan hainbat faktorek eragiten dute: bere propietate fisikoek (batez ere bere dentsitatea), bere propietate nuklearrek (isotopoen aberastasunak eta fisiorako zeharkako sekzioak), bere formak eta bere purutasunak, eta neutroien islagailu batez inguraturik dagoen ala ez.

 Kritikotasunaren azalpena 

Kritiko terminoak orekan dagoen fisio-erreakzio bat (kate-erreakzio iraunkorra) adierazten du; egoera horretan, ez dago aldaketarik potentzian, tenperaturan edo neutroien kontzentrazioan.

Masa kritikoaren zenbakizko neurketa ondoko formularen bidez adieraz daiteke:

k = f − l

non k neutroien biderkatze-faktorea den, f fisio-gertakizun bakoitzak askatzen duen neutroi-kopurua den, eta l galdutako batez besteko neutroi-kopurua den. Azken parametro hau neutroiak sistematik irten daitezkeelako edo fisiorik gabeko gertakizun batek harrapa ditzakeelako hartzen da kontuan. k = 1 denean, masa kritikoa da.

Masa subkritikoa fisio-erreakzio bat mantentzeko gai ez den material fisionagarriaren kantitatea da. Material-kantitate subkritikoan neutroien multzo bat sartzen bada, bere kopurua jaitsi egingo da denboran zehar modu esponentzialean. Kasu honetan, k < 1 da. Fisio espontaneoaren tasa egonkor batek neutroi-jardueraren maila egonkorra sortzen du. Proportzionaltasun-konstantea igo egiten da k igotzen den neurrian.

Masa superkritikoa fisio-tasa hazkorra duen masa-kantitatea da. Materiala orekara eraman daiteke berriro (alegia, masa kritiko bihur daiteke berriro) tenperatura edo potentzia gehitzen bada edo masa suntsitzen bada. Superkritikotasunean k > 1 da.

 Esfera biluzi baten masa kritikoa 
eskuinera|251px|thumb|Goian: Material fisionagarriaren esfera txikiegia da kate-erreakzioa iraunkorra izan dadin, fisioaren ondorioz sortutako neutroiak erraz ihes egin baitezakete. Erdian: Esferaren masa puntu kritikoraino handitzean, erreakzioak iraun egiten du. Behean: jatorrizko esferaren inguruan neutroien islagialul bat jarriz, errakzioaren eraginkortasuna handitu egiten da eta erreakzioa iraunkorra izan dadin laguntzen du.
Masa kritiko eta dimentsio fisiko txikienak dituen forma esfera da.

Ondoko taulan, zenbait isotopok esfera biluziaren forman eta dentsitate normalean daukaten masa kritikoak adierazten dira.

 Isotopoa  Masa kritikoa  Diametroa  Loturaprotaktinio-231  750±180 kg  45±3 cm uranio-233  15 kg  11 cm   uranio-235  52 kg  17 cm   neptunio-236  7 kg  8.7 cm   neptunio-237  60 kg  18 cm  , plutonio-238  9.04–10.07 kg  9.5-9.9 cm   plutonio-239  10 kg  9.9 cm  , plutonio-240  40 kg  15 cm   plutonio-241  12 kg  10.5 cm   plutonio-242  75–100 kg  19-21 cm   amerizio-241  55–77 kg  20-23 cm  Dias et. al. amerizio-242m  9–14 kg  11-13 cm  ibid. amerizio-243  180–280 kg  30-35 cm  ibid. kurio-243  7.34–10 kg  10-11 cm   kurio-244  (13.5)–30 kg  (12.4)–16 cm   kurio-245  9.41–12.3 kg  11-12 cm   kurio-246  39–70.1 kg  18-21 cm   kurio-247  6.94–7.06 kg  9.9 cm   kalifornio-249  6 kg  9 cm   kalifornio-251  5 kg  8.5 cm  

 Kanpo estekak 

Kategoria:Atomoa
Kategoria:Teknologia nuklearra