亚临界临界临界(subcritical critical)和超临界质量(supercritical mass)的区别

关键区别-亚临界与临界与超临界质量

亚临界、临界和超临界质量是指用于核连锁反应的裂变材料的质量。亚临界质量、临界质量和超临界质量的关键区别在于，亚临界质量是指不足以维持核连锁反应的裂变材料的质量，而临界质量是指维持核连锁反应所需的裂变材料质量，而裂变材料的超临界质量是指足以维持核连锁反应。

核连锁反应是一系列的裂变反应。核裂变反应是从不稳定的原子核释放中子的过程。当释放的中子与另一个不稳定同位素相互作用时，新同位素也会发生核裂变，释放出另一个中子。同样，会发生一系列反应。

次临界质量是指不足以维持核连锁反应的裂变材料的质量。为了启动裂变连锁反应，裂变同位素应有一个最低质量要求（即临界质量）。亚临界质量总是小于临界质量，因此，裂变材料的亚临界质量不能维持裂变连锁反应。

由于没有足够的同位素能够通过与现有的中子相互作用释放出更多的中子，所以裂变材料亚临界质量中存在的中子数将随着时间呈指数级减少。

临界质量是维持核连锁反应所需裂变材料的最小质量。临界质量的大小取决于裂变材料的核特性、密度、形状和裂变材料的富集程度。

图1：同位素的质量决定了裂变的数量。

同位素的纯度对于确定临界质量的数量也很重要。例如，如果纯度高，临界质量就低。影响临界质量值的外部因素是裂变材料的温度和周围环境。

裂变材料的超临界质量是指足以维持核连锁反应的质量。当存在超临界质量的裂变链式反应体系时，裂变速率会随时间而增加。这是因为中子与同位素相互作用的概率非常高，在这个系统中有许多同位素。然而，经过一段时间后，系统达到一个平衡状态，在此状态下，质量量降低到临界质量。

亚临界与临界与超临界质量
亚临界质量	次临界质量是指不足以维持核连锁反应的裂变材料的质量。
临界质量	临界质量是维持核连锁反应所需裂变材料的最小质量。
超临界质量	裂变材料的超临界质量是指足以维持核连锁反应的质量。
质量量
亚临界质量	次临界质量比临界质量小。
临界质量	临界质量是裂变链式反应启动所需的最小质量。
超临界质量	超临界质量比临界质量高。
反应速率
亚临界质量	在亚临界质量存在下，反应速率随时间而降低。
临界质量	在临界质量存在下，反应速率随时间而降低。
超临界质量	在超临界质量存在下，反应速率随时间而降低。

一个核裂变反应可以引发几次随后的裂变，导致裂变连锁反应的产生。根据进行和维持连锁反应所需的质量，有三种类型的质量称为亚临界质量、临界质量和超临界质量。裂变物质的临界质量链反应，是维持超临界质量链反应的关键，而临界质量链反应是维持超临界质量链反应所必需的足以维持核连锁反应。

1“临界质量”，维基百科，维基媒体基金会，2018年3月31日，可在这里查阅。“临界质量是多少？” 创新网，此处提供。
2“临界质量是多少？” 创新网,