Критическая масса — в ядерной физике минимальная масса делящегося вещества, необходимая для начала самоподдерживающейся цепной реакции деления. Коэффициент размножения нейтронов в таком количестве вещества больше единицы или равен единице. Размеры, соответствующие критической массе, также называют критическими.
Величина критической массы зависит от свойств вещества (таких, как сечения деления и радиационного захвата), от плотности, количества примесей, формы изделия, а также от окружения. Например, наличие отражателей нейтронов может сильно уменьшить критическую массу.
В ядерной энергетике параметр критической массы является определяющим при конструировании и расчётах самых разнообразных устройств, использующих в своей конструкции различные изотопы или смеси изотопов элементов в определенных условиях к ядерному делению с выделением колоссального количества энергии. Например, при проектировании мощных радиоизотопных генераторов, в которых используются в качестве топлива уран и ряд трансурановых элементов, параметр критической массы ограничивает мощность такого устройства. При расчётах и производстве ядерного и термоядерного оружия параметр критической массы существенным образом влияет как на конструкцию взрывного устройства, так и на его стоимость и сроки хранения. В случае проектирования и строительства атомного реактора, параметры критической массы также ограничивают как минимальные, так и максимальные размеры будущего реактора.
Итак, нам дано:
m=2г=0.002 кг.
t1=20 гр.
t2 ( температура плавления льда)= 0 гр.
лямбда льда( удельная теплота плавления)=3,4 * 10^5
с воды ( удельная теплоёмкость)=4200 Дж/ кг* град цельсия
Lводы( удельная теплота парообразования)=2.3 * 10^6
Решение:
Q1= cm ( t1-t2)
Q1=4200*0.002*20=168 Дж
Q2= лямбда*m
Q2=3.4* 10^5*0.002=680 Дж
Q3= Lm
Q3=2.3*10^6*0.002=4600 Дж
Q=Q1+Q2+Q3
Q=168+680+4600=5448 Дж
ответ: Q= 5448