Massa subkritis, kritis dan superkritis merujuk pada jumlah massa bahan fisil yang digunakan dalam reaksi berantai nuklir. Perbedaan utama antara massa subkritis, kritis dan superkritis adalah itu Massa subkritis adalah massa bahan fisil yang tidak cukup untuk mempertahankan reaksi berantai nuklir sedangkan massa kritis adalah massa bahan fisil yang diperlukan untuk mempertahankan reaksi berantai nuklir, dan massa superkritis dari bahan fisil adalah massa yang lebih daripada cukup untuk mempertahankan reaksi berantai nuklir.
Reaksi berantai nuklir adalah serangkaian reaksi fisi. Reaksi fisi nuklir adalah proses melepaskan neutron dari inti atom yang tidak stabil. Ketika neutron yang dilepaskan ini berinteraksi dengan isotop lain yang tidak stabil, isotop baru juga mengalami fisi nuklir, melepaskan neutron lain. Demikian pula, rantai reaksi terjadi.
1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu massa subkritis
3. Apa itu Massa Kritis
4. Apa itu massa superkritis
5. Perbandingan berdampingan - massa subkritis vs kritis vs superkritis dalam bentuk tabel
6. Ringkasan
Massa subkritis adalah massa bahan fisil yang tidak cukup untuk mempertahankan reaksi berantai nuklir. Untuk memulai reaksi rantai fisi, harus ada jumlah minimum yang diperlukan massa isotop fisil (dikenal sebagai massa kritis). Massa subkritis selalu lebih sedikit daripada massa kritis; Oleh karena itu, massa subkritis dari bahan fisil tidak dapat mempertahankan reaksi berantai fisi.
Jumlah neutron yang ada dalam massa subkritis bahan fisil akan berkurang secara eksponensial seiring waktu karena tidak ada isotop yang cukup yang mampu melepaskan lebih banyak neutron dengan berinteraksi dengan neutron yang ada.
Massa kritis adalah jumlah massa terkecil dari bahan fisil yang diperlukan untuk mempertahankan reaksi berantai nuklir. Jumlah massa kritis tergantung pada sifat nuklir bahan fisil, kepadatan, bentuk, dan pengayaan bahan fisil.
Gambar 1: Massa isotop menentukan jumlah fisi.
Kemurnian isotop juga penting dalam menentukan jumlah massa kritis. Misalnya, jika kemurniannya tinggi, massa kritisnya rendah. Faktor eksternal yang mempengaruhi nilai massa kritis adalah suhu dan sekitarnya bahan fisil.
Massa superkritis dari bahan fisil adalah massa yang lebih dari cukup untuk mempertahankan reaksi berantai nuklir. Ketika ada massa superkritis dalam suatu sistem yang memiliki reaksi rantai fisi, laju fisi akan meningkat seiring waktu. Ini karena probabilitas neutron yang berinteraksi dengan isotop sangat tinggi ada banyak isotop yang ada dalam sistem itu. Namun, setelah beberapa waktu, sistem memperoleh keadaan kesetimbangan di mana jumlah massa telah diturunkan ke massa kritis.
Massa subkritis vs kritis vs superkritis | |
Massa subkritis | Massa subkritis adalah massa bahan fisil yang tidak cukup untuk mempertahankan reaksi berantai nuklir. |
Massa kritis | Massa kritis adalah jumlah massa terkecil dari bahan fisil yang diperlukan untuk mempertahankan reaksi berantai nuklir. |
Massa superkritis | Massa superkritis dari bahan fisil adalah massa yang lebih dari cukup untuk mempertahankan reaksi berantai nuklir. |
Jumlah massa | |
Massa subkritis | Massa subkritis adalah jumlah yang lebih rendah daripada massa kritis. |
Massa kritis | Massa kritis adalah jumlah massa terkecil yang diperlukan untuk reaksi rantai fisi yang akan dimulai. |
Massa superkritis | Massa superkritis adalah jumlah yang lebih tinggi daripada massa kritis. |
Laju reaksi | |
Massa subkritis | Laju reaksi berkurang dengan waktu di hadapan massa subkritis. |
Massa kritis | Laju reaksi menurun seiring dengan waktu di hadapan massa kritis. |
Massa superkritis | Laju reaksi berkurang seiring waktu di hadapan massa superkritis. |
Reaksi fisi nuklir dapat memulai beberapa fisi berikutnya yang mengarah pada penciptaan reaksi rantai fisi. Berdasarkan jumlah massa yang diperlukan untuk perkembangan dan untuk mempertahankan reaksi berantai, ada tiga jenis massa yang disebut massa subkritis, massa kritis, dan massa superkritis. Perbedaan utama antara massa kritis subkritis dan superkritis adalah bahwa massa subkritis adalah massa bahan fisil yang tidak cukup untuk mempertahankan reaksi berantai nuklir sedangkan massa kritis adalah massa bahan fisil yang diperlukan untuk reaksi berantai nuklir yang berkelanjutan dan massa superkritis dari bahan fisil adalah massa yang lebih dari cukup untuk mempertahankan reaksi berantai nuklir.
1. “Massa kritis.”Wikipedia, Wikimedia Foundation, 31 Mar. 2018, tersedia di sini.
2. “Apa itu massa kritis?"Inovasius.net, tersedia di sini.
1. "Massa kritis" (domain publik) melalui commons wikimedia