【名词解释】链式反应

【名词解释】链式反应

【链式反应】

基本定义
链式反应是指一个反应产物能够引发一个或多个后续相同反应，从而使反应像链条一样持续传递、自动进行的化学或物理过程。其核心特征在于自持性——一旦开始，无需外部持续干预即可维持或扩大反应规模。

关键特征

自持与增殖
单个反应事件（如粒子释放、能量产生）触发更多同类事件，导致反应速率指数增长。

临界条件
存在“临界点”（如临界质量、临界浓度），达到该条件后链式反应才能持续；否则会逐渐停止。

触发与调控
通常需要初始触发（如中子源、引燃），并可通过吸收剂、减速剂等控制反应速率。

主要类型

核链式反应

核裂变：中子轰击重原子核（如铀-235）使其分裂，释放多个中子，进而引发更多裂变。
应用：核电站（受控反应）、原子弹（ uncontrolled 反应）。

核聚变：在极端条件下（如高温高压），轻原子核结合并释放能量，可维持聚变持续进行。
例子：太阳内部反应、氢弹。

化学链式反应

反应中间体（如自由基）不断再生，推动反应传递。
例子：燃烧、聚合反应、臭氧分解。

其他领域

生物学：神经信号传递、基因调控网络。

社会学：信息传播、金融市场的连锁反应。

历史与意义

1938年，德国化学家奥托·哈恩等发现核裂变，为核链式反应奠定基础。

1942年，恩里科·费米领导建成世界上第一座核反应堆（芝加哥1号），首次实现受控核链式反应。

链式反应概念是核能利用、高分子合成等领域的基石，但也警示了核武器扩散等风险。

简单比喻

如同多米诺骨牌：推倒第一块骨牌后，每一块倒下都会撞倒下一块，形成连续的连锁效应。在核反应中，“中子”是推倒骨牌的手，而“可裂变原子核”则是骨牌本身。