может ли произойти цепная реакция, при любой массе ядерного топлива? почему

Answer 1

Пересказываю школьный учебник физики.
Пусть имется нестабильный (радиоактивный) изотоп.
Он (точне его атомы) может претерпеть ядерную реакцию (деления ядра) с образованием других стабильных или нестабильных элементов.
Деление может быть
- спонтанным (а иначе за что называть изотоп нестабильным? )
- индуцированным за счет воздествия внешних факторов, в первую очередь "удара" нейтрона.
Нейтроны для индуцированного деления возникают при спонтанном делении неустойчивых изотопов.
Судьба нейтрона, выделившегося при спонтанном делении двоякая
1. Он просто вылетит из куска нестабильного изотопа и улетит в пространство
2. Он попадет в ядро другого атома и вызовет его деление опять-таки с образованием новых нейтронов
Вывод1: чем выше вероятость попадания нейтрона в атом изотопа, тем энергичне идет реакция деления атомных ядер (которая, надеюсь, что понятно, идет с выделением энергии)
Вывод2: Для любого радиоактивного изотопа существует некая критическая масса, при которой деление ядер приобретает лавинобразный харакетр, который кончается ядерным взрывом.
Вывод3: Если научиться регулировать количество нейтронов внутри образца нестабильного изотопа, то можно не допустить начала лавинобразного процесса и лишь отводить тепло, которое будет нагревать воду до паробразного состояния и крутить турбины электростанции
Современная атомная энергетика использует этот третий вывод для получения/преобразрования энергии деления ядер атомов в электричество
 
Критическая масса из Вывод2 есть у каждого радиоактивного элемента. Однако, для полноты картины надо сказать, что на критическую массу влияют также геометрия образца и наличие замедлителей и оболочек, спосбных отражать нейтроны обратно внутрь.