Reaksi berantai fisi dan reaktor nuklir
FisikaFisika kuantum dan intiUsia 17–18
Memuat…
Masuk untuk memainkanNeutron lambat membelah inti uranium-235, dan setiap fisi melepaskan 2–3 neutron. Pilih pengayaan U-235, moderator, kedalaman batang kendali, dan ukuran teras agar reaksi berantai subkritis, kritis, atau superkritis, lengkap dengan faktor multiplikasi k, grafik neutron per generasi, dan rincian nasib neutron. Layar Reaktor menjalankan reaktor air bertekanan dengan pendingin, daya keluaran, pemadaman, dan panas peluruhan; Energi menghitung E = Δmc² untuk satu fisi dan membandingkannya dengan fusi; Bahan bakar bekas menunjukkan peluruhan limbah.
Pelajaran: Fisi nuklir, reaksi berantai, massa kritis, reaktor nuklir, dan fusi
Yang ditunjukkan
Pada fisi nuklir, neutron lambat diserap inti uranium-235 yang lalu membelah menjadi dua inti lebih kecil sambil melepaskan 2 atau 3 neutron dan sekitar 200 MeV energi. Jika rata-rata tepat satu neutron itu memicu fisi berikutnya, faktor multiplikasi k = 1 dan reaksi berantai bersifat kritis; dengan k < 1 reaksi padam dan dengan k > 1 reaksi membesar. Reaktor menjaga k = 1 dengan bahan bakar yang diperkaya, moderator yang memperlambat neutron, batang kendali yang menyerapnya, dan teras yang cukup besar agar sedikit neutron lolos. Energinya berasal dari hilangnya massa, E = Δmc².
Cara menggunakan
Di Reaksi berantai, pilih Pengayaan U-235 dan Moderator, atur Batang kendali masuk dan Ukuran teras, lalu tekan Tembakkan 1 neutron atau Tembakkan 100 neutron dan amati batang tiap generasi. Di Reaktor, geser batang kendali, kurangi Aliran pendingin, atau tekan Pemadaman darurat (SCRAM). Energi membandingkan fisi dan fusi; Bahan bakar bekas menunjukkan peluruhan limbah dari waktu ke waktu.
Parameter yang dapat diubah
- Layar Reaksi berantai, Reaktor, Energi, Bahan bakar bekas
- Pengayaan U-235 0,7 % (alami), 3 %, 5 %, 20 %, 90 %
- Moderator Tidak ada, Air, Air berat, Grafit
- Batang kendali masuk 0–100 %
- Ukuran teras (relatif) 1–10
Pertanyaan untuk dijelajahi
- Mengapa uranium alam dapat mempertahankan reaksi berantai dengan grafit atau air berat, tetapi tidak dengan air biasa?
- Apa yang terjadi pada jumlah neutron tiap generasi jika k sedikit lebih besar dari 1?
- Mengapa reaktor masih harus didinginkan setelah dipadamkan?
