Différence clé - Réaction en chaîne contrôlée vs incontrôlée
La principale différence entre les réactions en chaîne contrôlées et non contrôlées est que les réactions en chaîne contrôlées ne conduisent à aucun effet explosif, tandis que les réactions en chaîne non contrôlées entraînent une libération d'énergie explosive.
Les termes réactions en chaîne contrôlées et réactions en chaîne non contrôlées sont abordés dans la chimie nucléaire. Une réaction nucléaire en chaîne se produit lorsqu'une réaction nucléaire provoque la progression d'autres réactions nucléaires par la suite. Ces réactions en chaîne libèrent une très grande quantité d'énergie.
Qu'est-ce que la réaction en chaîne contrôlée ?
Une réaction en chaîne contrôlée est une chaîne de réactions nucléaires qui se déroulent ensuite dans des conditions contrôlées. Comprenons ce concept en utilisant les réactions de fission nucléaire comme exemple. Une réaction de fission en chaîne se produit lorsqu'un neutron et un isotope fissile interagissent. Cette interaction provoque la libération de certains neutrons du noyau fissile. Ces neutrons libérés peuvent interagir avec d'autres isotopes fissiles et provoquer l'initiation de réactions de fission ultérieures. Lorsque ces réactions sont contrôlées et régulées correctement, on parle de réaction en chaîne contrôlée. Des réactions de fission contrôlées peuvent être réalisées en présence de modérateurs.
Les centrales nucléaires utilisent des réactions en chaîne contrôlées. Là, les réactions en chaîne sont contrôlées en contrôlant la vitesse des réactions nucléaires. Les réactions en chaîne contrôlées peuvent facilement être converties en une forme non contrôlée. Les réactions peuvent être contrôlées en régulant la quantité de matière de départ utilisée (l'isotope fissile). Par exemple, si la quantité d'uranium utilisée est élevée, la vitesse de réaction sera également élevée car la probabilité qu'un neutron interagisse avec un isotope fissile est élevée. La réaction devient alors incontrôlable. Et aussi, en régulant le temps de la réaction, une réaction nucléaire en chaîne peut être transformée en une réaction contrôlée. Lorsque le temps de réaction est réduit, la probabilité qu'un neutron interagisse avec un isotope fissile est faible. Ensuite, la réaction peut facilement être contrôlée.
Qu'est-ce qu'une réaction en chaîne incontrôlée ?
Une réaction en chaîne incontrôlée est une chaîne de réactions nucléaires qui se produisent par la suite, mais pas dans des conditions contrôlées. Par conséquent, une réaction en chaîne incontrôlée peut devenir hautement explosive. En effet, ces réactions peuvent libérer une très grande quantité d'énergie à la fois.
Figure 01: Une réaction en chaîne incontrôlée
Par exemple, l'isotope radioactif Uranium-235 peut subir une fission nucléaire en libérant lentement des neutrons. Un isotope libère trois neutrons à la fois. Ces trois neutrons peuvent réagir avec trois autres isotopes de l'uranium 235 en libérant 9 neutrons (3 neutrons par isotope). De même, la réaction en chaîne progressera et libérera une très grande quantité d'énergie. Ces réactions nucléaires en chaîne incontrôlées sont utilisées dans les bombes nucléaires.
Quelle est la différence entre une réaction en chaîne contrôlée et non contrôlée ?
Réaction en chaîne contrôlée vs incontrôlée |
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| Une réaction en chaîne contrôlée est une chaîne de réactions nucléaires qui se déroulent ensuite dans des conditions contrôlées. | Une réaction en chaîne incontrôlée est une chaîne de réactions nucléaires qui se produisent par la suite, mais pas dans des conditions contrôlées. |
| Composants | |
| Une réaction en chaîne contrôlée est effectuée en présence de modérateurs. | Une réaction en chaîne incontrôlée est effectuée en l'absence de modérateurs. |
| Mesures de contrôle | |
| Une réaction nucléaire en chaîne est convertie en une réaction en chaîne contrôlée en régulant la quantité d'isotopes fissiles présents, en réduisant le temps de réaction et en utilisant des modérateurs. | Une réaction en chaîne incontrôlée n'a pas de mesures de contrôle. |
| Applications | |
| Les réactions en chaîne contrôlées sont utilisées dans les centrales nucléaires pour produire de l'électricité. | Les réactions en chaîne incontrôlées sont utilisées dans les bombes nucléaires. |
Résumé - Réaction en chaîne contrôlée vs incontrôlée
Les réactions en chaîne nucléaires concernent principalement les réactions de fission nucléaire. la fission nucléaire est la rupture d'un noyau atomique instable. La différence entre les réactions en chaîne contrôlées et non contrôlées est que les réactions en chaîne contrôlées ne conduisent à aucun effet explosif, tandis que les réactions en chaîne non contrôlées entraînent une libération d'énergie explosive.
