láncreakciókban

A láncreakciókban olyan folyamatok sorozata értelmezhető, ahol egy reaktív közbenső részecske vagy atomi entitás újabb reaktív részecskéket hoz létre, amelyek ugyanezt a folyamatot ismételgetik. Ennek eredményeként a reakció gyorsan, egymás után zajlik, és a rendszer energiát vagy vegyületeket tud szaporítani, amíg a közvetítő részecskék ki nem merülnek vagy a reakciótermináció bekövetkezik.

Kémiai láncreakciókban a folyamat három fő szakaszban írható le. Initiációban reaktív gyökök képződnek, például fény vagy hő hatására. Propagáció során ezek a gyökök reagálnak stabil molekulákkal úgy, hogy új gyökök keletkeznek, amelyek tovább gyorsítják a reakciót. Termináció akkor következik be, amikor két gyök összeadódik vagy más módon megszűnik a gyökösködés, ezzel véget ér a lánc. Például a metán klórral történő klórálása során a Cl• gyökök létrejöhetnek, amelyek CH4-t reagáltatva CH3• és HCl-t, majd a CH3• tovább reagálhat a Cl2-vel, miközben a Cl•-t újabb Cl2-ből pótolják. A láncreakciók gyakran hasznosak, mert nagy mennyiségű terméket képesek előállítani gyorsan; ugyanakkor kontrollálatlanul gyorsan fogyaszthatnak reagenseket és keletkezhet melléktermék.

Nukleáris láncreakciókban neutronok játszanak közvetítő szerepet. Egyede tüzelőanyagban a magfúziók által felszabadult neutronok további hasadást idéznek elő, ami láncreakciót eredményez. A multiplikációs tényező k határozza meg, hogy a reakció subkritikus, kritikus vagy szuperkritikus állapotban van-e. Biztonságtechnikai megoldások közé tartoznak a moderátorok, a kontrollpálcák és a biztonsági intézkedések, amelyek a láncreakciót szabályozzák.

A láncreakciókban megfigyelhető a közvetítő részecskék gyors átmenete a reakció résztvevőire, valamint a kapcsolódó kinetikai és energetikai hatások, amelyek meghatározzák a folyamat dinamizmusát és alkalmazhatóságát.