บทความนี้กล่าวถึงการหาปริมาณพลังงานและความสำคัญของปรากฏการณ์นี้ต่อวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ประวัติความเป็นมาของการค้นพบความไม่ต่อเนื่องของพลังงานนั้นได้รับมา เช่นเดียวกับขอบเขตของการประยุกต์ใช้การหาปริมาณของอะตอม
จบฟิสิกส์
ในช่วงปลายศตวรรษที่สิบเก้า นักวิทยาศาสตร์ต้องเผชิญกับภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออก ที่ระดับของการพัฒนาเทคโนโลยีในขณะนั้น ได้มีการค้นพบ อธิบาย และศึกษากฎฟิสิกส์ที่เป็นไปได้ทั้งหมด นักเรียนที่มีความสามารถพัฒนาอย่างสูงในสาขาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติไม่ได้รับคำแนะนำจากครูให้เลือกฟิสิกส์ พวกเขาเชื่อว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะมีชื่อเสียงอีกต่อไป มีเพียงงานประจำเพื่อศึกษารายละเอียดปลีกย่อย เหมาะกับคนที่เอาใจใส่มากกว่าเป็นคนมีพรสวรรค์ อย่างไรก็ตาม ภาพถ่ายซึ่งเป็นการค้นพบที่สนุกสนานมากกว่าได้ให้เหตุผลในการคิด ทุกอย่างเริ่มต้นด้วยความไม่สอดคล้องกันง่ายๆ ในการเริ่มต้น ปรากฏว่าแสงไม่ต่อเนื่องทั้งหมด: ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ไฮโดรเจนที่เผาไหม้ทิ้งเป็นชุดของเส้นบนจานภาพถ่ายแทนที่จะเป็นจุดเดียว นอกจากนี้ ปรากฎว่าสเปกตรัมของฮีเลียมมีเส้นมากกว่าสเปกตรัมของไฮโดรเจน จากนั้นจึงพบว่าร่องรอยของดวงดาวบางดวงแตกต่างจากดวงอื่นๆ และความอยากรู้อยากเห็นล้วนๆ ทำให้นักวิจัยต้องใส่ประสบการณ์ด้วยตนเองเพื่อค้นหาคำตอบของคำถาม พวกเขาไม่ได้คิดเกี่ยวกับการนำการค้นพบของพวกเขาไปใช้ในเชิงพาณิชย์
พลังค์และควอนตัม
โชคดีสำหรับเรา ความก้าวหน้าทางฟิสิกส์ครั้งนี้มาพร้อมกับการพัฒนาทางคณิตศาสตร์ เพราะคำอธิบายของสิ่งที่เกิดขึ้นนั้นเข้ากันได้ดีกับสูตรที่ซับซ้อนอย่างเหลือเชื่อ ในปี 1900 Max Planck ซึ่งทำงานเกี่ยวกับทฤษฎีการแผ่รังสีของวัตถุสีดำพบว่าพลังงานนั้นถูกหาปริมาณ อธิบายสั้น ๆ ความหมายของข้อความนี้ค่อนข้างง่าย อนุภาคมูลฐานใด ๆ สามารถอยู่ในสถานะเฉพาะบางสถานะเท่านั้น ถ้าเราให้แบบจำลองคร่าวๆ ตัวนับของสถานะดังกล่าวสามารถแสดงตัวเลข 1, 3, 8, 13, 29, 138 ได้ และค่าอื่น ๆ ทั้งหมดระหว่างค่านั้นจะไม่สามารถเข้าถึงได้ เราจะเปิดเผยเหตุผลนี้ในภายหลัง อย่างไรก็ตาม หากคุณเจาะลึกประวัติศาสตร์ของการค้นพบนี้ เป็นที่น่าสังเกตว่านักวิทยาศาสตร์เองที่คิดว่าการหาปริมาณพลังงานเป็นเพียงกลอุบายทางคณิตศาสตร์ที่สะดวก ไม่ได้มีความหมายทางกายภาพที่จริงจังจนกระทั่งถึงจุดจบของชีวิต
คลื่นและมวล
ต้นศตวรรษที่ 20 เต็มไปด้วยการค้นพบที่เกี่ยวข้องกับโลกของอนุภาคมูลฐาน แต่ความลึกลับที่ยิ่งใหญ่คือความขัดแย้งต่อไปนี้: ในบางกรณี อนุภาคมีพฤติกรรมเหมือนวัตถุที่มีมวล (และตามนั้น โมเมนตัม) และในบางกรณี เหมือนคลื่น หลังจากการโต้เถียงกันอย่างดื้อรั้นและยืดเยื้อ ฉันก็ได้ข้อสรุปที่เหลือเชื่อ: อิเล็กตรอน โปรตอนและนิวตรอนมีคุณสมบัติเหล่านี้ในเวลาเดียวกัน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า corpuscular-wave dualism (ในคำพูดของนักวิทยาศาสตร์รัสเซียเมื่อสองร้อยปีที่แล้วอนุภาคถูกเรียกว่า corpuscle) ดังนั้นอิเล็กตรอนจึงมีมวลจำนวนหนึ่ง ราวกับว่าถูกทาเป็นคลื่นความถี่หนึ่ง อิเล็กตรอนที่หมุนรอบนิวเคลียสของอะตอมจะซ้อนคลื่นทับกันอย่างไม่รู้จบ ดังนั้นเฉพาะในระยะทางที่แน่นอนจากจุดศูนย์กลาง (ซึ่งขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น) คลื่นอิเล็กตรอนที่หมุนไปจะไม่หักล้างซึ่งกันและกัน สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อเมื่อ "หัว" ของอิเล็กตรอนคลื่นซ้อนทับบน "หาง" ของมัน จุดสูงสุดจะตรงกับจุดสูงสุด และจุดต่ำสุดตรงกับจุดต่ำสุด สิ่งนี้อธิบายการหาปริมาณพลังงานของอะตอม กล่าวคือ การมีอยู่ของวงโคจรที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดในนั้น ซึ่งอิเล็กตรอนสามารถดำรงอยู่ได้
ม้านาโนทรงกลมในสุญญากาศ
อย่างไรก็ตาม ระบบจริงนั้นซับซ้อนอย่างไม่น่าเชื่อ ตามตรรกะที่อธิบายข้างต้น เรายังสามารถเข้าใจระบบการโคจรของอิเล็กตรอนในไฮโดรเจนและฮีเลียมได้ อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการคำนวณที่ซับซ้อนเพิ่มเติมอยู่แล้ว เพื่อเรียนรู้วิธีการทำความเข้าใจพวกเขา นักเรียนสมัยใหม่ศึกษาการหาปริมาณของพลังงานอนุภาคในหลุมที่มีศักยภาพ เริ่มต้นด้วยการเลือกบ่อน้ำที่มีรูปร่างเหมาะสมและอิเล็กตรอนรุ่นเดียว สำหรับพวกเขา พวกเขาแก้สมการชโรดิงเงอร์ ค้นหาระดับพลังงานที่อิเล็กตรอนสามารถเป็นได้ หลังจากนั้น พวกเขาเรียนรู้ที่จะมองหาการพึ่งพาโดยการแนะนำตัวแปรมากขึ้นเรื่อยๆ: ความกว้างและความลึกของบ่อน้ำ พลังงานและความถี่ของอิเล็กตรอนสูญเสียความแน่นอน เพิ่มความซับซ้อนให้กับสมการ ไกลออกไปรูปร่างของหลุมเปลี่ยนไป (ตัวอย่างเช่น มันกลายเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือขรุขระในโปรไฟล์ ขอบของมันสูญเสียความสมมาตร) อนุภาคมูลฐานที่สมมุติฐานซึ่งมีลักษณะเฉพาะจะถูกนำไปใช้ จากนั้นพวกเขาก็เรียนรู้ที่จะแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการหาปริมาณพลังงานรังสีของอะตอมจริงและระบบที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น
โมเมนตัม โมเมนตัมเชิงมุม
อย่างไรก็ตาม ระดับพลังงานของอิเล็กตรอนเป็นปริมาณที่เข้าใจได้ไม่มากก็น้อย ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ทุกคนจินตนาการว่าพลังงานที่สูงขึ้นของแบตเตอรี่ทำความร้อนจากส่วนกลางนั้นสอดคล้องกับอุณหภูมิที่สูงขึ้นในอพาร์ตเมนต์ ดังนั้น การหาปริมาณของพลังงานยังสามารถจินตนาการได้โดยการเก็งกำไร นอกจากนี้ยังมีแนวคิดทางฟิสิกส์ที่เข้าใจยากด้วยสัญชาตญาณ ในจักรวาลวิทยา โมเมนตัมเป็นผลคูณของความเร็วและมวล (อย่าลืมว่าความเร็ว เช่น โมเมนตัม เป็นปริมาณเวกเตอร์ กล่าวคือ ขึ้นอยู่กับทิศทาง) ต้องขอบคุณโมเมนตัมที่ชัดเจนว่าหินขนาดกลางที่บินช้าๆ จะทิ้งรอยฟกช้ำไว้ก็ต่อเมื่อกระทบกับบุคคล ในขณะที่กระสุนขนาดเล็กที่ยิงด้วยความเร็วสูงจะเจาะร่างกายทะลุผ่าน ในพิภพเล็ก โมเมนตัมคือปริมาณที่กำหนดลักษณะการเชื่อมต่อของอนุภาคกับพื้นที่โดยรอบ เช่นเดียวกับความสามารถในการเคลื่อนที่และโต้ตอบกับอนุภาคอื่นๆ หลังขึ้นอยู่กับพลังงานโดยตรง ดังนั้นจึงเป็นที่ชัดเจนว่าการควอนไทซ์ของพลังงานและโมเมนตัมของอนุภาคจะต้องเชื่อมโยงถึงกัน นอกจากนี้ ค่าคงที่ h ซึ่งหมายถึงส่วนที่เล็กที่สุดของปรากฏการณ์ทางกายภาพและแสดงความไม่ต่อเนื่องของปริมาณ รวมอยู่ในสูตรและพลังงานและโมเมนตัมของอนุภาคในโลกนาโน แต่มีแนวคิดที่ห่างไกลจากการรับรู้โดยสัญชาตญาณ - ช่วงเวลาของแรงกระตุ้น หมายถึงวัตถุที่หมุนได้และระบุว่ามวลใดและความเร็วเชิงมุมหมุนเท่าใด จำได้ว่าความเร็วเชิงมุมระบุจำนวนการหมุนต่อหน่วยเวลา โมเมนตัมเชิงมุมยังสามารถบอกวิธีการกระจายสารของวัตถุที่หมุนได้: วัตถุที่มีมวลเท่ากัน แต่กระจุกตัวอยู่ใกล้แกนของการหมุนหรือรอบนอกจะมีโมเมนตัมเชิงมุมต่างกัน อย่างที่ผู้อ่านเดาเอาเองว่า ในโลกของอะตอม พลังงานของโมเมนตัมเชิงมุมจะถูกหาปริมาณ
ควอนตัมและเลเซอร์
อิทธิพลของการค้นพบความไม่ต่อเนื่องของพลังงานและปริมาณอื่น ๆ นั้นชัดเจน การศึกษารายละเอียดของโลกเป็นไปได้ด้วยควอนตัมเท่านั้น วิธีการสมัยใหม่ในการศึกษาสสาร การใช้วัสดุต่างๆ และแม้แต่ศาสตร์แห่งการสร้างสรรค์นั้น เป็นการทำความเข้าใจอย่างต่อเนื่องตามธรรมชาติว่าการหาปริมาณพลังงานคืออะไร หลักการทำงานและการใช้เลเซอร์ก็ไม่มีข้อยกเว้น โดยทั่วไป เลเซอร์ประกอบด้วยสามองค์ประกอบหลัก: ของไหลทำงาน การสูบน้ำ และกระจกสะท้อนแสง สารทำงานถูกเลือกในลักษณะที่มีอิเล็กตรอนอยู่ใกล้กันสองระดับ เกณฑ์ที่สำคัญที่สุดสำหรับระดับเหล่านี้คืออายุของอิเล็กตรอนในพวกมัน นั่นคือระยะเวลาที่อิเล็กตรอนสามารถอยู่ในสถานะใดสถานะหนึ่งได้ก่อนที่จะเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่ต่ำกว่าและมีเสถียรภาพมากขึ้น จากทั้งสองระดับ ชั้นบนควรอยู่นานขึ้น จากนั้นปั๊ม (มักใช้หลอดธรรมดา บางครั้งก็ใช้หลอดอินฟราเรด) ให้อิเล็กตรอนพลังงานเพียงพอสำหรับพวกเขาทั้งหมดที่จะรวบรวมที่ระดับสูงสุดของพลังงานและสะสมที่นั่น นี่เรียกว่าประชากรระดับผกผัน นอกจากนี้ อิเล็กตรอนบางตัวจะผ่านเข้าสู่สภาวะที่ต่ำลงและมีเสถียรภาพมากขึ้นด้วยการปล่อยโฟตอน ซึ่งทำให้เกิดการสลายของอิเล็กตรอนทั้งหมดลงด้านล่าง ลักษณะเฉพาะของกระบวนการนี้คือโฟตอนที่เกิดขึ้นทั้งหมดมีความยาวคลื่นเท่ากันและเชื่อมโยงกัน อย่างไรก็ตามโดยทั่วไปแล้วเนื้อหาการทำงานนั้นค่อนข้างใหญ่และมีการสร้างกระแสขึ้นมาในทิศทางที่ต่างกัน บทบาทของกระจกสะท้อนคือการกรองโฟตอนสตรีมที่พุ่งไปในทิศทางเดียวเท่านั้น ผลลัพธ์ที่ได้คือลำแสงแคบที่รุนแรงของคลื่นที่เชื่อมโยงกันซึ่งมีความยาวคลื่นเท่ากัน ในตอนแรกถือว่าเป็นไปได้เฉพาะในสถานะของแข็งเท่านั้น เลเซอร์ตัวแรกมีทับทิมเทียมเป็นสื่อกลางในการทำงาน ขณะนี้มีเลเซอร์ทุกชนิดและทุกประเภท - เกี่ยวกับของเหลว ก๊าซ และแม้กระทั่งในปฏิกิริยาเคมี ตามที่ผู้อ่านเห็น บทบาทหลักในกระบวนการนี้เกิดจากการดูดกลืนและการปล่อยแสงของอะตอม ในกรณีนี้ การหาปริมาณพลังงานเป็นเพียงพื้นฐานสำหรับการอธิบายทฤษฎี
แสงและอิเล็กตรอน
จำได้ว่าการเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอนในอะตอมจากวงโคจรหนึ่งไปยังอีกวงโคจรหนึ่งนั้นมาพร้อมกับการปล่อยหรือการดูดซับพลังงาน พลังงานนี้ปรากฏในรูปของควอนตัมของแสงหรือโฟตอน ตามแบบแผน โฟตอนเป็นอนุภาค แต่แตกต่างจากผู้อาศัยอื่นๆ ในโลกนาโน โฟตอนไม่มีมวล แต่มีโมเมนตัม สิ่งนี้ได้รับการพิสูจน์โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Lebedev ในปี 1899 ซึ่งแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงความกดดันของแสง โฟตอนมีอยู่ในการเคลื่อนที่และความเร็วเท่านั้นเท่ากับความเร็วแสง เป็นวัตถุที่เร็วที่สุดในจักรวาลของเรา ความเร็วของแสง (แทนด้วยอักษรละตินตัวเล็ก "c") คือประมาณสามแสนกิโลเมตรต่อวินาที ตัวอย่างเช่น ขนาดของดาราจักรของเรา (ไม่ใหญ่ที่สุดในเชิงอวกาศ) คือประมาณหนึ่งแสนปีแสง เมื่อชนกับสสาร โฟตอนจะให้พลังงานแก่มันอย่างสมบูรณ์ราวกับว่าจะละลายในกรณีนี้ พลังงานของโฟตอนที่ปล่อยออกมาหรือดูดซับเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากวงโคจรหนึ่งไปยังอีกวงโคจรหนึ่งขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างวงโคจร หากมีขนาดเล็ก จะปล่อยรังสีอินฟราเรดที่มีพลังงานต่ำ หากมีขนาดใหญ่ จะได้รังสีอัลตราไวโอเลต
รังสีเอกซ์และแกมมา
สเกลแม่เหล็กไฟฟ้าหลังอัลตราไวโอเลตประกอบด้วยรังสีเอกซ์และแกมมา โดยทั่วไปจะคาบเกี่ยวกันในความยาวคลื่น ความถี่ และพลังงานในช่วงที่ค่อนข้างกว้าง นั่นคือ มีโฟตอนเอ็กซ์เรย์ที่มีความยาวคลื่น 5 พิโคเมตร และโฟตอนแกมมาที่มีความยาวคลื่นเท่ากัน ต่างกันแค่วิธีการรับเท่านั้น รังสีเอกซ์เกิดขึ้นในที่ที่มีอิเล็กตรอนเร็วมาก และรังสีแกมมาได้เฉพาะในกระบวนการสลายตัวและการหลอมรวมของนิวเคลียสของอะตอม X-ray แบ่งออกเป็นแบบอ่อน (ใช้เพื่อฉายผ่านปอดและกระดูกของบุคคล) และแบบแข็ง (มักจำเป็นสำหรับวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรมหรือการวิจัยเท่านั้น) หากคุณเร่งอิเล็กตรอนอย่างแรงมาก แล้วเร่งให้เร็วขึ้น (เช่น โดยพุ่งไปที่วัตถุที่เป็นของแข็ง) อิเล็กตรอนจะปล่อยโฟตอนเอ็กซ์เรย์ เมื่ออิเล็กตรอนดังกล่าวชนกับสสาร อะตอมเป้าหมายจะแตกออกอิเล็กตรอนจากเปลือกด้านล่าง ในกรณีนี้ อิเล็คตรอนของเปลือกด้านบนจะเข้ามาแทนที่ และยังปล่อยรังสีเอกซ์ระหว่างการเปลี่ยนภาพด้วย
รังสีแกมมาเกิดขึ้นในกรณีอื่น นิวเคลียสของอะตอมถึงแม้จะประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานจำนวนมาก แต่ก็มีขนาดเล็กเช่นกัน ซึ่งหมายความว่าพวกมันมีลักษณะเฉพาะด้วยการหาปริมาณพลังงาน การเปลี่ยนผ่านของนิวเคลียสจากสถานะตื่นเต้นไปเป็นสถานะที่ต่ำกว่านั้นมาพร้อมกับการปล่อยรังสีแกมมาอย่างแม่นยำ ปฏิกิริยาใด ๆ ของการสลายตัวหรือการรวมตัวของนิวเคลียสที่เกิดขึ้น รวมถึงการปรากฏตัวของโฟตอนแกมมา
ปฏิกิริยานิวเคลียร์
เราพูดถึงว่านิวเคลียสของอะตอมก็เป็นไปตามกฎของโลกควอนตัมเช่นกัน แต่มีสารในธรรมชาติที่มีนิวเคลียสขนาดใหญ่จนไม่เสถียร พวกมันมักจะแบ่งออกเป็นส่วนประกอบที่เล็กกว่าและเสถียรกว่า สิ่งเหล่านี้ ตามที่ผู้อ่านอาจเดาได้อยู่แล้ว เช่น พลูโทเนียมและยูเรเนียม เมื่อดาวเคราะห์ของเราก่อตัวจากดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์ มันมีสารกัมมันตภาพรังสีอยู่จำนวนหนึ่ง เมื่อเวลาผ่านไปพวกมันสลายตัวกลายเป็นองค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ แต่ถึงกระนั้น ยูเรเนียมที่ยังไม่สลายจำนวนหนึ่งยังคงมีชีวิตรอดมาจนถึงทุกวันนี้ และด้วยปริมาณที่เราสามารถตัดสินได้ เช่น อายุของโลก สำหรับองค์ประกอบทางเคมีที่มีกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาตินั้นมีลักษณะเป็นครึ่งชีวิต นี่คือช่วงเวลาที่จำนวนอะตอมที่เหลืออยู่ของประเภทนี้จะลดลงครึ่งหนึ่ง ตัวอย่างเช่น ครึ่งชีวิตของพลูโทเนียมเกิดขึ้นในสองหมื่นสี่พันปี อย่างไรก็ตาม นอกจากกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติแล้ว ยังมีแรงบังคับอีกด้วยเมื่อถูกโจมตีด้วยอนุภาคแอลฟาหนักหรือนิวตรอนเบา นิวเคลียสของอะตอมจะแตกออก ในกรณีนี้ รังสีไอออไนซ์แบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ อนุภาคแอลฟา อนุภาคบีตา รังสีแกมมา การสลายตัวของเบต้าทำให้ประจุนิวเคลียร์เปลี่ยนไปทีละหนึ่ง อนุภาคอัลฟ่านำโพซิตรอนสองตัวจากนิวเคลียส รังสีแกมมาไม่มีประจุและไม่มีการเบี่ยงเบนจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้า แต่มีกำลังการทะลุทะลวงสูงสุด การหาปริมาณพลังงานเกิดขึ้นในทุกกรณีของการสลายตัวของนิวเคลียร์
สงครามและสันติภาพ
เลเซอร์ เอ็กซ์เรย์ การศึกษาของแข็งและดวงดาว ทั้งหมดนี้เป็นการนำความรู้เกี่ยวกับควอนตั้มไปใช้อย่างสันติ อย่างไรก็ตาม โลกของเราเต็มไปด้วยภัยคุกคาม และทุกคนพยายามปกป้องตนเอง วิทยาศาสตร์มีไว้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการทหารด้วย แม้แต่ปรากฏการณ์ทางทฤษฎีอย่างหมดจดเช่นการหาปริมาณพลังงานก็ยังได้รับการปกป้องโลก คำจำกัดความของความไม่ต่อเนื่องของรังสีใด ๆ เช่น เป็นพื้นฐานของอาวุธนิวเคลียร์ แน่นอนว่ามีแอปพลิเคชั่นการต่อสู้เพียงไม่กี่ตัวเท่านั้น - ผู้อ่านอาจจำฮิโรชิมาและนางาซากิได้ เหตุผลอื่น ๆ ทั้งหมดในการกดปุ่มสีแดงที่เป็นเจ้าข้าวเจ้าของนั้นสงบมากหรือน้อย นอกจากนี้ยังมีคำถามเกี่ยวกับการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีของสิ่งแวดล้อมอยู่เสมอ ตัวอย่างเช่น ค่าครึ่งชีวิตของพลูโทเนียมที่ระบุไว้ข้างต้น ทำให้ภูมิทัศน์ที่องค์ประกอบนี้ใช้ไม่ได้เป็นเวลานานมาก เกือบจะถึงยุคทางธรณีวิทยา
น้ำและสายไฟ
กลับมาใช้ปฏิกิริยานิวเคลียร์อย่างสันติกันเถอะ เรากำลังพูดถึงการผลิตไฟฟ้าจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน กระบวนการมีลักษณะดังนี้:
ในหัวใจในเครื่องปฏิกรณ์ นิวตรอนอิสระปรากฏขึ้นก่อน แล้วจึงกระทบกับธาตุกัมมันตภาพรังสี (โดยปกติคือไอโซโทปของยูเรเนียม) ซึ่งผ่านการสลายตัวของอัลฟาหรือเบตา
เพื่อป้องกันไม่ให้ปฏิกิริยานี้เข้าสู่ขั้นที่ไม่สามารถควบคุมได้ แกนเครื่องปฏิกรณ์มีสิ่งที่เรียกว่าโมเดอเรเตอร์ ตามกฎแล้วสิ่งเหล่านี้คือแท่งกราไฟท์ซึ่งดูดซับนิวตรอนได้ดีมาก โดยการปรับความยาว คุณสามารถตรวจสอบอัตราการเกิดปฏิกิริยาได้
ผลที่ตามมาคือ ธาตุหนึ่งกลายเป็นอีกธาตุหนึ่ง และพลังงานจำนวนมหาศาลก็ถูกปลดปล่อยออกมา พลังงานนี้ถูกดูดซับโดยภาชนะที่เต็มไปด้วยสิ่งที่เรียกว่าน้ำหนัก (แทนที่จะเป็นไฮโดรเจนในโมเลกุลดิวเทอเรียม) เป็นผลมาจากการสัมผัสกับแกนเครื่องปฏิกรณ์ น้ำนี้ปนเปื้อนอย่างมากด้วยผลิตภัณฑ์การสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี มันคือการกำจัดน้ำที่เป็นปัญหาที่ใหญ่ที่สุดของพลังงานนิวเคลียร์ในขณะนี้
ที่สองอยู่ในวงจรน้ำแรก, ที่สามอยู่ในที่สอง. น้ำของวงจรที่ 3 ใช้ได้อย่างปลอดภัยแล้ว และเธอเองที่เปลี่ยนกังหันซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้า
แม้จะมีตัวกลางจำนวนมากระหว่างแกนที่สร้างโดยตรงและผู้บริโภคปลายทาง (อย่าลืมสายไฟหลายสิบกิโลเมตรที่สูญเสียพลังงานด้วย) ปฏิกิริยานี้ให้พลังที่เหลือเชื่อ ตัวอย่างเช่น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งหนึ่งสามารถจ่ายไฟฟ้าให้กับพื้นที่ทั้งหมดด้วยหลายอุตสาหกรรม