المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05
مـعاييـر تحـسيـن الإنـتاجـيـة
2024-11-05
نـسـب الإنـتاجـيـة والغـرض مـنها
2024-11-05
المـقيـاس الكـلـي للإنتاجـيـة
2024-11-05
الإدارة بـمؤشـرات الإنـتاجـيـة (مـبادئ الإنـتـاجـيـة)
2024-11-05
زكاة الفطرة
2024-11-05

Enthalpy
12-8-2020
ذات الفعل من اللَّه أم من العبد؟
31-3-2017
جواز تأخير السعي بعد الطواف.
27-4-2016
مما تتركب الة السفاد في ذكور الحشرات؟
18-1-2021
الشمس وفوائدها
17-5-2017
معنى كلمة قرن
22/12/2022


قياس الحجم الحرج والكتلة الحرجة  
  
2240   12:10 صباحاً   التاريخ: 30-12-2021
المؤلف : د/ محمد شحادة الدغمة و أ.د/ علي محمد جمعة
الكتاب أو المصدر : الفيزياء النووية
الجزء والصفحة : ج2 ص 327
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الحديثة / الفيزياء النووية / مواضيع عامة في الفيزياء النووية /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 3-1-2022 1343
التاريخ: 17-4-2017 2315
التاريخ: 10-1-2022 2360
التاريخ: 29-3-2017 2187

قياس الحجم الحرج والكتلة الحرجة

في حالة المفاعل الحراري فإننا نجد أن نبة الوقود إلى المهدىء تكون صغيرة ومن ثم يمكن اعتبار أنه لمنظومة متجانسة فإن معامل الانتشار وعمر النيوترونات الحرارية ستتساوى مع القيم الخاصة بالمهدىء، ومن ثم فإن D = Dm  الخاصة بالمهدئ. ومن معادلة الاتية:

يمكن استنتاج أن:

ومن معادلة الاتية:

نجد أن:

(1).............

وبوضع طول الانتشار (Lm) مساوياً لطوله في حالة المهدئ فقط أي ان:

فإنه يمكن وضع المعادلة السابقة على الصورة:

(2) .........

وعند استخدام وقود مخصب تخصيباً عالياً، في مفاعل حراري فإنه يمكن أن نحصل على الحروج عند استخدام تركيز منخفض من الوقود. وحيث أن نسبة المهدئ في المفاعل ستكون كبيرة فإن عدد النيوترونات التي ستؤسر في الوقود أثناء التباطؤ سيكون صغيراً وذلك لأن احتمال التشتت أكبر من احتمال الامتصاص. ومن ثم فإن احتمال الهروب الرنيني (P) سيساوى تقريباً الوحدة. وستكون ∋ أكبر قليلاً من الوحدة أيضاً ومن ثم تصبح معادلة الاتية:

على الصورة :

(3).........

يمكن الآن وضع علاقة لشرط الحروجة تتضمن النسبة بين عدد ذرات المهدئ والوقود، فإذا ما استبدلنا ∞​L2, K من معادلة الاتية:

بالقيم المناظرة لها في معادلتي (2، 3) فإنه يمكننا استنتاج أن:

(4).............

حيث τ هي عمر النيوترونات الحرة في المهدئ.

عند استخدام الماء الثقيل كمهدئ، فإن Nm تساوي عدد جزيئات الماء أما عند استخدام الجرافيت فإن Nm هي عدد الذرات.

نبين في الشكل (1) الانحناء الحرج كدالة في تركيب منظومة متجانسة يستخدم فيها اليورانيوم - 235 النقي كوقود. يتضح من الشكل أنه بمعرفة التركيب المعين للوقود والمهدئ فإنه يمكن تعيين B2 وذلك عتد استخدام الماء

الشكل (1)

والماء الثقيل والكربون والبيريليوم كمهدئات. ومن ثم يمكن تعيين الحجم الحرج للمفاعل.

نلاحظ من الشكل أنه كلما زادت نسبة المهد إلى نسبة الوقود فإن B2 تقل ومن ثم يزداد الحجم الحرج للمفاعل. كما ويمكن أن نلاحظ أنه بتغيير نسبة المهدئ - الوقود فإنه يمكن الحصول على الحجم الحرج للمنظومة عند أقل كتلة من الوقود ممكنة. كما ويمكن حاب الكتلة الحرجة لليورانيوم - 235 المستخدمة عند تركيزات مختلفة أيضاً للوقود - المهدئ وذلك بمعرفة Nm/Nu و B2c وذلك ما نوضحه في الشكل (2 أ) الذي يبين الكتلة الحرجة كدالة في تركيب منظومة متجانسة يستخدم فيها اليورانيوم - 235 النقي كوقود. وفي الشكل (2 ب) نبين الكتلة الحرجة لكرة عارية من اليورانيوم كما نبين في

الشكل (2)

الجدول (1) الكتل الحرجة لليورانيوم المعدني 233 ، 235 والبلوتونيوم (في حالة مفاعل كروي مغطى بطبقة عاكسة Reflector من اليورانيوم الطبيعي).

الجدول (1)

(1)    خليط نظائر البلوتونيوم كما يلي

(2)    خليط من نظائر البلوتونيوم:




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.