Comprensión de la reacción en cadena

Tenga en cuenta que su tema es el uranio-235. Se trata de uranio que puede llevar a cabo reacciones nucleares. Está en constante descomposición y tiene una vida media de 700 millones de años. Sin embargo, la vida media del uranio-238 es de 4.600 millones de años y la reacción es demasiado lenta para provocar una reacción en cadena. Pero normalmente no es uranio 235 puro y requiere "un bloque de uranio de volumen suficiente". Si el uranio-235 puro alcanza su propio volumen crítico, se pueden cumplir tres condiciones. En este momento, la concentración de uranio-235 es 100 y la cantidad de neutrones lentos es suficiente para alcanzar el volumen crítico.

Diferentes concentraciones de uranio corresponden a diferentes volúmenes críticos. El uranio utilizado en las bombas atómicas ordinarias es uranio de alta pureza con una pureza superior al uranio-235 95. El volumen crítico es pequeño y sólo se comprimen unos pocos trozos pequeños de uranio para reaccionar. La concentración de uranio 235 en el combustible nuclear de una central nuclear es 3,2, lo que puede controlar la reacción en cadena. La abundancia de uranio en la naturaleza es de aproximadamente 0,71 y no se producirán reacciones en cadena.

La fuente del volumen crítico: el radio del átomo es 10-menos 10, y el radio del núcleo es 15-menos 10. Los neutrones atraviesan el uranio rápidamente y la probabilidad de impactar el núcleo de uranio es extremadamente pequeña. Para alcanzar suficiente uranio, se necesita suficiente uranio-235 y utilizar neutrones lentos. De hecho, hay una capa de reflexión de neutrones alrededor del bloque de uranio de la bomba atómica, por lo que puede aumentar la probabilidad de que los neutrones choquen con el núcleo atómico y acelerar la reacción.