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.
1) m = 8,05 кг = 8050 г.
2) Внешний объем колбы равен сумме объёмов ртути и стекла V = Vр + Vc, масса колбы со ртутью m = плотность ртути умножить на объем ртути плюс плотность стекла умножить на объем стекла. Отсюда объем ртути = дробь, числитель — (m минус \плотность стекла и объем), знаменатель — ( p минус плотность стекла) = 500см в степени 3 , а масса ртути = плотность ртути умножить на объем ртути = 6,8кг.
3) Масса пустой стеклянной колбы m_с = m минус m_р = 1,25кг. Поэтому mр:m_c = 5,44.
ответ: 1) m = 8050 г; 2) mр = 6,8 кг; mр/mc = 5,44.
