b'\n_START_ARTICLE_\nKriticitetsfaktor\n_START_PARAGRAPH_\nKriticitetsfaktorn \xc3\xa4r ett m\xc3\xa5tt p\xc3\xa5 hur m\xc3\xa5nga av de vid varje fission uts\xc3\xa4nda neutronerna som i genomsnitt kan \xc3\xa5stadkomma en ny fission i en fissionsprocess (till exempel en k\xc3\xa4rnreaktor eller en k\xc3\xa4rnladdning). Om kriticitetsfaktorn \xc3\xa4r 1,0 r\xc3\xa5der balans mellan produktion och f\xc3\xb6rluster av neutroner i systemet som s\xc3\xa4ges vara kritiskt. Om kriticitetsfaktorn \xc3\xa4r st\xc3\xb6rre \xc3\xa4n 1,0 \xc3\xa4r produktionen av neutroner st\xc3\xb6rre \xc3\xa4n f\xc3\xb6rlusterna, systemet s\xc3\xa4ges vara \xc3\xb6verkritiskt och processen \xc3\xb6kar i hastighet. Om kriticitetsfaktorn \xc3\xa4r mindre \xc3\xa4n 1,0 s\xc3\xa5 \xc3\xa4r produktionen av neutroner mindre \xc3\xa4n f\xc3\xb6rlusterna, fissionsprocessen upph\xc3\xb6r och systemet s\xc3\xa4ges vara underkritiskt.\n_START_SECTION_\nAllm\xc3\xa4nt\n_START_PARAGRAPH_\nF\xc3\xb6r att \xc3\xa5stadkomma en fissionsprocess kr\xc3\xa4vs en anordning d\xc3\xa4r man arrangerat en viss m\xc3\xa4ngd fissilt (klyvbart) material (till exempel Uran-235 eller Plutonium-239) p\xc3\xa5 ett s\xc3\xa5dant s\xc3\xa4tt att de neutroner som uts\xc3\xa4nds fr\xc3\xa5n en inledande fission kan tr\xc3\xa4ffa n\xc3\xa4rliggande fissilt material och ge upphov till nya klyvningar. _NEWLINE_Vid j\xc3\xa4mvikt (station\xc3\xa4ra f\xc3\xb6rh\xc3\xa5llanden) \xc3\xa4r systemet kritiskt, neutronproduktionen i systemet precis lika med neutronf\xc3\xb6rlusterna och kriticitetsfaktorn \xc3\xa4r 1,0. Det sker d\xc3\xa5 en sj\xc3\xa4lvunderh\xc3\xa5llande kedjereaktion med konstant hastighet. Detta \xc3\xa4r till exempel fallet vid normaldrift i en k\xc3\xa4rnreaktor. _NEWLINE_Om neutronproduktionen \xc3\xa4r st\xc3\xb6rre \xc3\xa4n f\xc3\xb6rlusterna \xc3\xa4r systemet \xc3\xb6verkritiskt, kriticitetsfaktorn \xc3\xa4r st\xc3\xb6rre \xc3\xa4n 1,0, och kedjereaktionen \xc3\xb6kar i hastighet. Detta \xc3\xa4r till exempel f\xc3\xb6rh\xc3\xa5llandena i en k\xc3\xa4rnladdning, d\xc3\xa4r man str\xc3\xa4var efter att \xc3\xa5stadkomma ett avsev\xc3\xa4rt \xc3\xb6verkritiskt system och sedan f\xc3\xb6rs\xc3\xb6ker h\xc3\xa5lla samman detta system s\xc3\xa5 l\xc3\xa4nge som m\xc3\xb6jligt. _NEWLINE_Om neutronproduktionen \xc3\xa4r mindre \xc3\xa4n f\xc3\xb6rlusterna \xc3\xa4r systemet underkritiskt, kriticitetsfaktorn \xc3\xa4r mindre \xc3\xa4n 1,0, och kedjereaktionen d\xc3\xb6r ut och kan inte underh\xc3\xa5llas av systemet sj\xc3\xa4lvt. Detta tillst\xc3\xa5nd \xc3\xa5stadkommes till exempel n\xc3\xa4r man st\xc3\xa4nger av en k\xc3\xa4rnreaktor genom att tillf\xc3\xb6ra absorberande element (bor, kadmium och liknande). Det \xc3\xa4r ocks\xc3\xa5 det avsedda tillst\xc3\xa5ndet vid f\xc3\xb6rvaring och transport av k\xc3\xa4rnbr\xc3\xa4nsle, b\xc3\xa5de f\xc3\xa4rskt och anv\xc3\xa4nt s\xc3\xa5dant.\n_START_SECTION_\nProduktion och f\xc3\xb6rluster\n_START_PARAGRAPH_\nProduktionen av neutroner \xc3\xa4r i stort sett proportionell mot systemets volym, medan neutronf\xc3\xb6rlusterna genom l\xc3\xa4ckage \xc3\xa4r proportionell mot systemets begr\xc3\xa4nsningsyta. Med \xc3\xb6kande storlek \xc3\xb6kar systemets volym snabbare \xc3\xa4n dess yta, och m\xc3\xb6jligheten att uppn\xc3\xa5 kriticitet \xc3\xb6kar d\xc3\xa4rf\xc3\xb6r med \xc3\xb6kande storlek. Man talar d\xc3\xa4rf\xc3\xb6r om kritisk massa, som \xc3\xa4r den minsta storlek hos ett system d\xc3\xa4r kriticitet, det vill s\xc3\xa4ga en sj\xc3\xa4lvunderh\xc3\xa5llande fissionsprocess, kan uppn\xc3\xa5s. _NEWLINE_Genom att omge systemet med anordningar som reflekterar neutroner kan f\xc3\xb6rluster genom l\xc3\xa4ckage minskas. Beryllium \xc3\xa4r ett grund\xc3\xa4mne med f\xc3\xb6rm\xc3\xa5ga att reflektera neutroner. Med l\xc3\xa4mpligt anordnade reflektorer kan neutronf\xc3\xb6rlusterna nedbringas och kriticitet uppn\xc3\xa5s f\xc3\xb6r en mindre storlek p\xc3\xa5 systemet \xc3\xa4n vad som annars skulle varit m\xc3\xb6jligt._NEWLINE_Neutronf\xc3\xb6rluster f\xc3\xa5s ocks\xc3\xa5 genom absorption, vilket inneb\xc3\xa4r att neutroner f\xc3\xa5ngas in utan att orsaka n\xc3\xa5gon fission. Bor och kadmium \xc3\xa4r exempel p\xc3\xa5 grund\xc3\xa4mnen som har h\xc3\xb6g f\xc3\xb6rm\xc3\xa5ga att absorbera neutroner, och d\xc3\xa4rf\xc3\xb6r kan anv\xc3\xa4ndas som element f\xc3\xb6r att avsiktligt \xc3\xb6ka absorptionen f\xc3\xb6r att s\xc3\xa4kerst\xc3\xa4lla att systemet \xc3\xa4r underkritiskt och d\xc3\xa4rmed stoppa fissionsprocessen. Naturligt uran inneh\xc3\xa5ller de tv\xc3\xa5 isotoperna \xc2\xb2\xc2\xb3\xe2\x81\xb5U och \xc2\xb2\xc2\xb3\xe2\x81\xb8U d\xc3\xa4r det enbart \xc3\xa4r Uran-235 som \xc3\xa4r klyvbart medan Uran-238 mest fungerar som en absorbator. Om halten Uran-235 \xc3\xa4r alltf\xc3\xb6r l\xc3\xa5g f\xc3\xa5s s\xc3\xa5 stora f\xc3\xb6rluster av absorption i Uran-238 att kriticitet inte kan uppn\xc3\xa5s.\n_START_SECTION_\nModerering\n_START_PARAGRAPH_\nNeutronen som bildas vid fission har en h\xc3\xb6g utg\xc3\xa5ngshastighet, medan till exempel Uran-235 har st\xc3\xb6rst sannolikhet att klyvas av l\xc3\xa5ngsamma neutroner. F\xc3\xb6r att kunna \xc3\xa5stadkomma fission beh\xc3\xb6ver neutronerna d\xc3\xa4rf\xc3\xb6r bromsas upp med en l\xc3\xa4mplig moderator. Tungt vatten och grafit \xc3\xa4r exempel p\xc3\xa5 goda moderatormaterial, men \xc3\xa4ven vanligt vatten kan anv\xc3\xa4ndas, dock med st\xc3\xb6rre f\xc3\xb6rluster genom absorption.  _NEWLINE_I l\xc3\xa4ttvattenreaktorer (PWR, BWR) sker modereringen med vanligt vatten. Om vattnet kokar bort minskar modereringen vilket g\xc3\xb6r att neutronf\xc3\xb6rlusterna genom utl\xc3\xa4ckage ut ur h\xc3\xa4rden kommer att \xc3\xb6ka, varigenom fissionsprocessen upph\xc3\xb6r. D\xc3\xa5 vattnet \xc3\xa4ven \xc3\xa4r kylmedel kan en f\xc3\xa5 en h\xc3\xa4rdsm\xc3\xa4lta, men den prim\xc3\xa4ra fissionsprocessen upph\xc3\xb6r och h\xc3\xa4rdsm\xc3\xa4ltef\xc3\xb6rloppet f\xc3\xa5r inga energitillskott fr\xc3\xa5n fission.   _NEWLINE_I Tjernobyl-reaktorn (RBMK) modereras neutronerna med grafit som \xc3\xa4r anordnat runtomkring br\xc3\xa4nsleelementen, medan vattnet som kyler br\xc3\xa4nsleelementen n\xc3\xa4rmast \xc3\xa4r att betrakta som en absorbator. Vid Tjernobylolyckan skedde en uppkokning av vattnet i br\xc3\xa4nsletuberna vilket gav en minskad absorption och en \xc3\xb6verkritisk reaktor vilket i sin tur gjorde att effekten inom n\xc3\xa5gra sekunder steg till 10-100 g\xc3\xa5nger normal effekt.\n_START_SECTION_\nPrompt kriticitet\n_START_PARAGRAPH_\nVid fission av Uran-235 f\xc3\xa5r ett visst antal neutroner fr\xc3\xa5n denna prim\xc3\xa4ra process. Dessa neutroner kallas prompta och har mycket kort livsl\xc3\xa4ngd (br\xc3\xa5kdelar av sekunder). Ut\xc3\xb6ver detta f\xc3\xa5s ett visst antal sekund\xc3\xa4ra neutroner n\xc3\xa4r n\xc3\xa5gra av fissionsprodukterna fr\xc3\xa5n den prim\xc3\xa4ra processen efter en stund s\xc3\xb6nderfaller. Dessa neutroner kallas f\xc3\xb6rdr\xc3\xb6jda och har en betydligt l\xc3\xa4ngre livsl\xc3\xa4ngd (minuter). _NEWLINE_Vid normal drift \xc3\xa4r summan av prompta och f\xc3\xb6rdr\xc3\xb6jda neutroner i balans med antalet neutroner som f\xc3\xa5ngas in och orsakar klyvning av Uran-235, och kriticitetsfaktorn f\xc3\xb6r summan av prompta och f\xc3\xb6rdr\xc3\xb6jda neutroner \xc3\xa4r 1,0. I en s\xc3\xa5dan situation ger st\xc3\xb6rningar eller obalanser l\xc3\xa5ngsamma effektf\xc3\xb6r\xc3\xa4ndringar som kan hanteras med normala reglersystem._NEWLINE_Skulle antalet prompta neutroner \xc3\xb6verstiga antalet neutroner som f\xc3\xa5ngas in och orsakar klyvning av Uran-235 s\xc3\xa5 blir kriticitetsfaktorn f\xc3\xb6r prompta neutroner st\xc3\xb6rre \xc3\xa4n 1,0, och p\xc3\xa5 grund av de prompta neutronernas korta livsl\xc3\xa4ngd f\xc3\xa5s en oerh\xc3\xb6rt snabb effekt\xc3\xb6kning, en prompt kriticitet, som \xc3\xa4r om\xc3\xb6jlig att parera med normala reglersystem.\n_START_SECTION_\nNegativ \xc3\xa5terkoppling\n_START_PARAGRAPH_\nNormala k\xc3\xa4rnreaktorer \xc3\xa4r konstruerade dels s\xc3\xa5 att det ska vara praktiskt om\xc3\xb6jligt att uppn\xc3\xa5 prompt kriticitet, dels s\xc3\xa5 att det finns inneboende (inherenta) negativa \xc3\xa5terkopplingar._NEWLINE_Tv\xc3\xa5 viktiga mekanismer f\xc3\xb6r negativ \xc3\xa5terkoppling \xc3\xa4r negativ voidkoefficient och negativ br\xc3\xa4nsletemperaturkoefficient. Den f\xc3\xb6rsta inneb\xc3\xa4r att om \xc3\xa5nghalten (voiden) \xc3\xb6kar s\xc3\xa5 minskar inf\xc3\xa5ngningen av neutroner och effekt\xc3\xb6kningen motverkas. Den andra inneb\xc3\xa4r att om temperaturen i br\xc3\xa4nslet \xc3\xb6kar s\xc3\xa5 minskar inf\xc3\xa5ngningen av neutroner och effekt\xc3\xb6kningen motverkas._NEWLINE_En viktig orsak till Tjernobylolyckan var att RBMK-reaktorn i driftl\xc3\xa4get vid olyckstillf\xc3\xa4llet p\xc3\xa5 grund av en ol\xc3\xa4mplig konstruktion och \xc3\xa5sidos\xc3\xa4ttande av s\xc3\xa4kerhetsrutiner hade positiv voidkoefficient, det vill s\xc3\xa4ga en st\xc3\xb6rning gav en effekt\xc3\xb6kning som gav en \xc3\xb6kning av \xc3\xa5nghalt - som gav en effekt\xc3\xb6kning - och gjorde att effekten inom n\xc3\xa5gra sekunder steg till 10-100 g\xc3\xa5nger normal effekt.'