क्रांतिक द्रव्यमान

किसी नाभिकीय अभिक्रिया को सतत (sustained) बनाये रखने के लिये आवश्यक विखण्डनीय पदार्थ (फिसाइल मैटेरिअयल) न्यूनतम मात्रा को क्रांतिक द्रव्यमान या 'क्रिटिकल मास' (critical mass) कहते हैं। यह मात्रा फिसनेबल पदार्थ के नाभिकीय गुणों (जैसे, न्युक्लियर फिजन क्रास-सेक्शन), उसके घनत्व, आकार, इनरिचमेन्ट, शुद्धता, तापमान एवं वाह्य स्थितियों पर निर्भर होता है।

 अनाच्छादित गोले का क्रान्तिक द्रव्यमान 
यदि फिसाइल पदार्थ के किसी गोले के चारो तरफ न्युट्रानों को परावर्तित करने के लिये कोई विशिष्ट पदार्थ का प्रयोग न किया जाय तो एक निश्चित आकार से कम आकार के ऐसे गोले की नाभिकीय क्रिया को 'सस्टेन' नहीं रखा जा सकता क्योंकि न्यूट्रान आसानी से इस गोले को छोदकर बाहर निकलकर बेकार हो जाते हैं। किन्तु बिना किसी न्यूट्रान-परावर्तक वाले इस गोले का आकार बढाते चले जाँय तो एक स्थिति आती है जब इसकी नाभिकीय क्रियाएँ अक्षय (सस्टेण्ड) हो जाती हैं। ये आकार और संगत द्रव्यमान नीचे देए गयी सारणी में दर्शाये गये हैं। ध्यातव्य है कि यदि इस गोलाकार फिसाइल मैटेरिअयल के चारो तरफ कोई न्यूट्रोन-रिफ्लेक्टर लगा दिया जाय तो इससे कम द्रव्यमान से भी नाभिकीय क्रिया को सस्टेन रखा जा सकता है।

 न्यूक्लाइड  क्रांतिक द्रव्यमान(kg)  व्यास(सेमी)  सन्दर्भ यूरेनियम-233  15  11 Nuclear Weapons Design & Materials , The Nuclear Threat Initiative website . यूरेनियम-235  52  17  नेप्चूनियम-236  7  8.7 Final Report, Evaluation of nuclear criticality safety data and limits for actinides in transport , Republic of France, Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire, Département de Prévention et d'étude des Accidents. नेप्चूनियम-237  60  18 Chapter 5, Troubles tomorrow? Separated Neptunium 237 and Americium , Challenges of Fissile Material Control  (1999), isis-online.org प्लूटोनियम-238  9.04–10.07  9.5-9.9 Updated Critical Mass Estimates for Plutonium-238 , U.S. Department of Energy: Office of Scientific & Technical Information प्लूटोनियम-239  10  9.9  प्लूटोनियम-240  40  15  प्लूटोनियम-241  12  10.5 Amory B. Lovins, Nuclear weapons and power-reactor plutonium , Nature, Vol. 283, No. 5750, pp. 817-823, February 28, 1980 प्लूटोनियम-242  75–100  19-21  अमेरिसियम-241  55–77  20-23 http://typhoon.tokai-sc.jaea.go.jp/icnc2003/Proceeding/paper/6.5_022.pdf  Dias et al. americium-242  9–14  11-13  americium-243  180–280  30-35  curium-243  7.34–10  10-11 Hirshi Okuno and Hirumitsu Kawasaki, Technical Report, Critical and Subcritical Mass Calculations for Curium-243 to -247  , Japan National Institute of Informatics, Reprinted from Joournal of Nuclear Science and technology, Vol.39 No.10 p.1072-1085 (October 2002) curium-244  (13.5)–30  (12.4)–16  curium-245  9.41–12.3  11-12  curium-246  39–70.1  18-21  curium-247  6.94–7.06  9.9  californium-249  6  9  californium-251  5  8.5  californium-252  2.73  6.9 

 सन्दर्भ 

श्रेणी:नाभिकीय प्रौद्योगिकी
श्रेणी:रेडियोधर्मिता