Nuklearna fisija: što je to, postupak, primjena, nuklearna fuzija i vježbe

Nuklearna fisija je postupak dijeljenja nestabilne atomske jezgre na druge, stabilnije jezgre. Taj su proces 1939. godine otkrili Otto Hahn (1879.-1968.) I Fritz Strassmann (1902.-1980.).

Nuklearna fisija urana je najpoznatija, jer se najviše koristi za proizvodnju energije nuklearnim reakcijama.

Proces se u osnovi sastoji od toga da neutron pogodi jezgru atoma i on će se podijeliti na dva dijela stabilnije jezgre i oslobodit će neutrone koji će također doći do drugih atoma uzrokujući reakciju u zatvor.

Shema procesa nuklearne fisije

Nuklearna fisija i nuklearna fuzija

Nuklearna fisija je cijepanje jezgara atoma. Na primjer, kada ga pogodi neutron (n), atom urana (U) može se raspasti i stvoriti atome barija (Ba) i kriptona (Kr) i još tri neutrona (n).

Nuklearna fisija urana može osloboditi energiju 8.10⁷ kJ / g.

THE Nuklearna fuzija to je suprotan proces fisiji. Umjesto da podijeli jezgru atoma, jezgra dva ili više atoma se spaja.

Najčešća reakcija je sjedinjenje dva izotopa elementa vodik (H). tritij (

₁H³) i deuterij (₁H²) spajaju se tvoreći atom helija (₂on⁴), neutron (n) i oslobađa velike količine energije.

Ovo je puno nasilniji postupak. Oslobođena energija je oko 3,10⁸ kJ / g. Iz toga proizlazi funkcioniranje najrazornije bombe na planetu: vodikova bomba.

Nadalje, iako je moguće kontrolirati nuklearnu fisiju koja se koristi u reaktorima u nuklearnim elektranama, isto se ne događa s nuklearnom fuzijom.

Primjene nuklearne fisije

Nuklearna fisija koristi se u sljedećim djelatnostima:

1. Lijek: Radioaktivnost rezultat nuklearne fisije. Dakle, koristi se u rendgenskim zrakama i liječenju tumora.
2. Proizvodnja energije: Nuklearna fisija je alternativa u proizvodnji energije na učinkovitiji i čistiji način, jer ne emitira plinove. Nuklearni reaktori sposobni su kontrolirati nasilje procesa cijepanja usporavanjem djelovanja neutrona tako da ne dođe do eksplozije. Ovu vrstu energije nazivamo Nuklearna energija.
3. Atomske bombe: Atomske bombe djeluju kao rezultat nuklearne fuzije i procesa cijepanja i imaju veliku razornu snagu. Reakcija nuklearne fisije dovela je do projekta Manhattan, stvorenog u svrhu izgradnje nuklearnog oružja.

Međutim, usprkos svojim prednostima i primjenama, energija proizvedena u nuklearnim elektranama stvara nuklearni otpad.

Dakle, glavna šteta od primjene fisije je rizik od nesreće zbog uporabe radioaktivnog materijala. Kontakt s tim ostacima može dovesti do pojave raznih bolesti, poput raka, pa čak i smrti.

Ova situacija može biti ilustrirana Nesreća u Černobilu, koja se održala 26. travnja 1986. Smatra se najozbiljnijom u povijesti komercijalne nuklearne energije koja uzrokuje ogromno oslobađanje nuklearnog otpada.

Također znam o Bomba iz Hirošime.

proces nuklearne fisije

Proces se događa kao rezultat pojave neutrona na atomskoj jezgri. Kada ubrzate bombardiranje atoma koji ima cijepljivu jezgru, on se dijeli na dva dijela.

Ovime se pojavljuju dvije nove jezgre i oslobađaju se do 3 neutrona i velika količina energije.

Oslobođeni neutroni mogu doseći druge jezgre i stvoriti nove neutrone. Dakle, a Lančana reakcija, odnosno kontinuirani proces koji oslobađa veliku količinu nuklearne energije.

Nuklearna fisija urana

Najpoznatija reakcija nuklearne fisije je ona koja se događa s uranom. Kad jedan neutron s dovoljno energije dolazi do jezgre urana, oslobađajući neutrone koji mogu uzrokovati cijepanje drugih jezgara. Također je poznato da ova reakcija oslobađa velike količine energije.

Od urana (U) može se stvoriti nekoliko proizvoda, poput barija (Ba), kriptona (Kr), broma (Br), lantana (La), kositra (Sn), molibdena (Mo), joda (I) i itrija ( Y).

Vježbe o nuklearnoj fisiji

Pitanje 1

(Ufal) Jednadžba:

predstavlja reakciju:

a) katalitička konverzija.
b) radioaktivni raspad.
c) redoks.
d) nuklearna fisija.
e) nuklearna fuzija.

Pogledajte Odgovor

Ispravna alternativa: d) nuklearna fisija.

Kada neutron (n) pogodi nestabilnu atomsku jezgru, poput urana (U), dolazi do poremećaja i oslobađanja stabilnijih atomskih jezgri. Neutroni koji se također proizvode u ovoj reakciji dospjet će do drugih jezgri uzrokujući lančanu reakciju.

pitanje 2

Koja je razlika između fisije i nuklearne fuzije?

Pogledajte Odgovor

Odgovor: Dok u nuklearnoj fisiji postoji dioba atomske jezgre, u fuziji se atomske jezgre ujedinjuju.

pitanje 3

(Ufal) Nuklearna fisija je podjela teške i nestabilne atomske jezgre koja se događa, na primjer, bombardiranjem ove jezgre neutronima, oslobađajući energiju. Alternativa koja ispravno predstavlja jednadžbu nuklearne fisije je:

The)

B)

ç)

d)

Pogledajte Odgovor

Ispravna alternativa: d) .

Masni broj elementa odgovara zbroju protona i neutrona. U prvom članu jednadžbe imamo 92 protona u atomu urana, što odgovara atomskom broju, i 143 neutrona, izračunato oduzimanjem broja protona od mase.

Z = p = 92

A = p + n = 235
n = A - p = 235 - 92 = 143

Osim neutrona urana, imamo još jedan neutron koji je bombardirao atomsku jezgru i ukupno 144 neutrona u prvom članu.

U drugom članu jednadžbe zbroj atomskih brojeva barija (Ba) i kriptona (Kr) iznosi 92 protona.

56 + 36 = 92

Neutronski broj barija (Ba) je 84, a kripton (Kr) 57. Te vrijednosti dobivamo oduzimanjem broja protona od mase.

A = p + n = 140
n = A - p = 140 - 56 = 84

A = p + n = 93
n = A - p = 93 - 36 = 57

Tada u članu imamo 144 neutrona, dok zbrojimo neutrone iz dvije atomske jezgre s tri oslobođena u reakciji.

84 + 57 + 3 = 144

Stoga jednadžba je točno: 92 protona i 144 neutrona u svakom članu jednadžbe.

Pogledajte pitanja prijemnog ispita za sveučilište o toj temi na popisu koji smo pripremili: vježbe radioaktivnosti.