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.
Дано:
S = 25 километров = 25000 метров - полный пройденный путь поездом;
t = 35 минут = 2100 секунд - полное время пути;
S1 = 10 километров = 10000 метров - протяженность первого участка пути;
t1 = 18 минут = 1080 секунд - время, за которое поезд проехал первый участок пути;
S2 = 10 километров = 10000 метров - протяженность второго участка пути;
t2 = 12 минут = 720 секунд - время, за которое поезд проехал второй участок пути;
S3 = 5 километров = 5000 метров - протяженность третьего участка пути;
t3 = 5 минут = 300 секунд - время, за которое поезд проехал третий участок пути.
Требуется определить средние скорости на участкам пути v1, v2, v3 и среднюю скорость на всем пути vср.
v1 = S1 / t1 = 10000 / 1080 = 9,3 м/с.
v2 = S2 / t2 = 10000 / 720 = 13,9 м/с.
v3 = S3 / t3 = 5000 / 300 = 16,7 м/с.
vср = S / t = 25000 / 2100 = 11,9 м/с.
ответ: на первом участке пути средняя скорость равна 9,3 м/с, на втором участке - 13,9 м/с, на третьем участке - 16,7 м/с. На всем пути средняя скорость равна 11,9 м/с.
