Perbezaan Utama – Reaksi Rantaian Terkawal lwn Tidak Terkawal
Perbezaan utama antara tindak balas rantai terkawal dan tidak terkawal ialah tindak balas rantai terkawal tidak membawa kepada sebarang kesan letupan manakala tindak balas rantai yang tidak terkawal membawa kepada pelepasan tenaga letupan.
Istilah tindak balas rantai terkawal dan tindak balas rantai tidak terkawal dibincangkan di bawah kimia nuklear. Tindak balas rantai nuklear berlaku apabila satu tindak balas nuklear menyebabkan perkembangan beberapa tindak balas nuklear yang lain kemudiannya. Tindak balas berantai ini membebaskan jumlah tenaga yang sangat tinggi.
Apakah Reaksi Rantaian Terkawal?
Tindak balas berantai terkawal ialah rangkaian tindak balas nuklear yang berlaku seterusnya dalam keadaan terkawal. Marilah kita memahami konsep ini menggunakan tindak balas pembelahan nuklear sebagai contoh. Tindak balas rantai pembelahan berlaku apabila neutron dan isotop pembelahan berinteraksi antara satu sama lain. Interaksi ini menyebabkan pembebasan beberapa neutron daripada nukleus fisil. Neutron yang dibebaskan ini boleh berinteraksi dengan isotop fisil lain dan menyebabkan permulaan tindak balas pembelahan seterusnya. Apabila tindak balas ini dikawal dan dikawal dengan betul, ia dipanggil tindak balas rantai terkawal. Tindak balas pembelahan terkawal boleh dijalankan dengan kehadiran penyederhana.
Loji kuasa nuklear menggunakan tindak balas rantai terkawal. Di sana, tindak balas berantai dikawal dengan mengawal kadar tindak balas nuklear. Tindak balas berantai terkawal dengan mudah boleh ditukar kepada bentuk yang tidak terkawal. Tindak balas boleh dikawal dengan mengawal jumlah bahan permulaan yang digunakan (isotop fisil). Sebagai contoh, jika jumlah Uranium yang digunakan adalah tinggi, maka kelajuan tindak balas juga akan tinggi kerana kebarangkalian neutron berinteraksi dengan isotop fisil adalah tinggi. Kemudian tindak balas menjadi tidak terkawal. Dan juga, dengan mengawal masa tindak balas, tindak balas rantai nuklear boleh dijadikan tindak balas terkawal. Apabila masa tindak balas dikurangkan, kebarangkalian neutron berinteraksi dengan isotop fisil adalah rendah. Kemudian tindak balas boleh dikawal dengan mudah.
Apakah itu Reaksi Berantai Tidak Terkawal?
Tindak balas berantai yang tidak terkawal ialah rangkaian tindak balas nuklear yang berlaku selepas itu, tetapi tidak dalam keadaan terkawal. Oleh itu, tindak balas berantai yang tidak terkawal boleh menjadi sangat meletup. Ini kerana tindak balas ini boleh membebaskan jumlah tenaga yang sangat tinggi pada satu masa.
Rajah 01: Reaksi Berantai Tidak Terkawal
Sebagai contoh, isotop radioaktif Uranium-235 boleh mengalami pembelahan nuklear dengan membebaskan neutron secara perlahan. Satu isotop membebaskan tiga neutron pada satu masa. Ketiga-tiga neutron ini boleh bertindak balas dengan tiga isotop Uranium-235 lain yang membebaskan 9 neutron (3 neutron bagi setiap isotop). Begitu juga, tindak balas berantai akan berkembang dan membebaskan jumlah tenaga yang sangat tinggi. Tindak balas rantai nuklear yang tidak terkawal ini digunakan dalam bom nuklear.
Apakah Perbezaan Antara Reaksi Rantaian Terkawal dan Tidak Terkawal?
Reaksi Rantaian Terkawal lwn Tidak Terkawal |
|
| Tindak balas berantai terkawal ialah rangkaian tindak balas nuklear yang berlaku seterusnya dalam keadaan terkawal. | Tindak balas berantai yang tidak terkawal ialah rangkaian tindak balas nuklear yang berlaku selepas itu, tetapi tidak dalam keadaan terkawal. |
| Komponen | |
| Tindak balas berantai terkawal dijalankan dengan kehadiran penyederhana. | Tindak balas berantai yang tidak terkawal dilakukan tanpa kehadiran penyederhana. |
| Langkah Kawalan | |
| Tindak balas rantai nuklear ditukar kepada tindak balas rantai terkawal melalui mengawal jumlah isotop pembelahan hadir, mengurangkan masa tindak balas dan menggunakan penyederhana. | Tindak balas berantai yang tidak terkawal tidak mempunyai langkah kawalan. |
| Aplikasi | |
| Tindak balas rantai terkawal digunakan dalam loji kuasa nuklear untuk menjana elektrik. | Tindak balas berantai yang tidak terkawal digunakan dalam bom nuklear. |
Ringkasan – Reaksi Rantaian Terkawal lwn Tidak Terkawal
Tindak balas rantai nuklear boleh didapati terutamanya mengenai tindak balas pembelahan nuklear. pembelahan nuklear ialah pecahan nukleus atom yang tidak stabil. Perbezaan antara tindak balas rantai terkawal dan tidak terkawal ialah tindak balas rantai terkawal tidak membawa kepada sebarang kesan letupan manakala tindak balas rantai yang tidak terkawal membawa kepada pelepasan tenaga letupan.
