A maghasadás az instabil atommag más, stabilabb magokká osztásának folyamata. Ezt a folyamatot 1939-ben fedezte fel Otto Hahn (1879-1968) és Fritz Strassmann (1902-1980).
Az urán maghasadása a legismertebb, mivel nukleáris reakciók útján történő energiatermelésre használják ezt a legjobban.
A folyamat alapvetően abból áll, hogy a neutron eltalálja az atom magját, és ez két részre oszlik stabilabb magok és felszabadítják a neutronokat, amelyek eljutnak más atomokba is, amelyek reakciót okoznak börtön.
Atommaghasadás és magfúzió
A maghasadás az atomok hasadása. Például, ha egy neutron (n) eltalálja, az uránatom (U) széteshet és bárium- (Ba), kripton- (Kr) atomokat és további három neutronot (n) generálhat.
Az urán maghasadása képes felszabadítani a 8.10 energiáját7 kJ / g.
A Nukleáris fúzió ez a hasadással ellentétes folyamat. Az atom magjának megosztása helyett két vagy több atom magja egyesül.
A leggyakoribb reakció a hidrogén (H) elem két izotópjának egyesülése. trícium (
1H3) és deutérium (1H2) összekapcsolódva héliumatomot alkotnak (2ő4), egy neutron (n), és nagy mennyiségű energiát szabadít fel.Ez sokkal erőszakosabb folyamat. A felszabaduló energia körülbelül 3,108 kJ / g. Ebből származik a bolygó legpusztítóbb bombájának működése: a hidrogénbomba.
Ezenkívül bár lehetséges az atomerőművek reaktoraiban alkalmazott maghasadás szabályozása, ugyanez nem történik meg a magfúzióval.
A maghasadás alkalmazásai
A maghasadást a következő tevékenységekben használják:
- Gyógyszer: A radioaktivitás a maghasadás következménye. Így röntgensugarakban és tumoros kezelésekben alkalmazzák.
- Energiatermelés: A maghasadás alternatívája az energia hatékonyabb és tisztább előállításának, mivel nem bocsát ki gázokat. Az atomreaktorok képesek szabályozni a hasadási folyamat erőszakát azáltal, hogy lassítják a neutronok hatását, így robbanás nem következik be. Ezt a fajta energiát hívjuk Nukleáris energia.
- Atombombák: Az atombombák a magfúziós és hasadási folyamatok eredményeként működnek, és nagy romboló erővel bírnak. A maghasadási reakció eredményeként létrejött a manhattani projekt, amelyet atomfegyverek építése céljából hoztak létre.
Előnyei és alkalmazásai ellenére azonban az atomerőművekben termelt energia nukleáris hulladékot eredményez.
Így a hasadás alkalmazásának fő károsodása a radioaktív anyagok használatából eredő balesetek kockázata. Ezekkel a maradványokkal való érintkezés különféle betegségek, például rák, sőt halál kialakulásához vezethet.
Ezt a helyzetet példázhatja Csernobili baleset, amelyre 1986. április 26-án került sor. Ezt tartják a legsúlyosabbnak a kereskedelmi nukleáris energia történetében, amely óriási atomhulladék-kibocsátást okoz.
Is tudni a Hirosima bomba.
maghasadási folyamat
A folyamat a neutronnak az atommagon való előfordulása következtében következik be. Amikor felgyorsítható maggal rendelkező atom bombázását gyorsította fel, az kettéválik.
Ezzel két új mag jelenik meg, és legfeljebb 3 neutron és nagy mennyiségű energia szabadul fel.
A felszabadult neutronok elérhetik más magokat, és új neutronokat hozhatnak létre. Így a Láncreakcióazaz folyamatos folyamat, amely nagy mennyiségű atomenergiát szabadít fel.
Urán maghasadás
A legismertebb maghasadásos reakció az, amely az uránnal fordul elő. Amikor egy neutron elegendő energiával eléri az uránmagot, szabadon engedve a neutronokat, amelyek más magok hasadását okozhatják. Ez a reakció is ismert, hogy nagy mennyiségű energiát szabadít fel.
Az uránból (U) számos termék képződhet, például bárium (Ba), kripton (Kr), bróm (Br), lantán (La), ón (Sn), molibdén (Mo), jód (I) és ittrium ( Y).
Gyakorlatok a maghasadással kapcsolatban
1. kérdés
(Ufal) Az egyenlet:
az alábbiak reakcióját jelenti:
a) katalitikus konverzió.
b) radioaktív bomlás.
c) redox.
d) maghasadás.
e) magfúzió.
Helyes alternatíva: d) maghasadás.
Amikor egy neutron (n) egy instabil atommagot, például uránt (U) ér el, stabilabb atommagok felbomlása és felszabadulása következik be. Az ebben a reakcióban is termelődő neutronok eljutnak más magokhoz, ami láncreakciót idéz elő.
2. kérdés
Mi a különbség a hasadás és a magfúzió között?
Válasz: Míg a maghasadás során az atommag megoszlik, a fúzióban az atommagok egyesülnek.
3. kérdés
(Ufal) A maghasadás egy nehéz és instabil atommag osztódása, amely például azáltal történik, hogy ezt a magot neutronokkal bombázzák, energiát szabadítanak fel. A maghasadás-egyenletet helyesen reprezentáló alternatíva a következő:
A)
B)
ç)
d)
Helyes alternatíva: d) .
Egy elem tömegszáma megegyezik a protonok és a neutronok összegével. Az egyenlet első tagjában 92 proton van az uránatomban, amely megfelel az atomszámnak, és 143 neutron, amelyet úgy számolunk, hogy kivonjuk a protonok számát a tömegből.
Z = p = 92
A = p + n = 235
n = A - p = 235 - 92 = 143
Az urán-neutronok mellett van még egy neutronunk, amely az atommagot bombázta, és összesen 144 neutron van az első tagban.
Az egyenlet második tagjában a bárium (Ba) és a kripton (Kr) atomszámának összege összesen 92 proton.
56 + 36 = 92
A bárium (Ba) neutronszáma 84, a kripton (Kr) 57. Ezeket az értékeket úgy kapjuk meg, hogy kivonjuk a protonok számát a tömegből.
A = p + n = 140
n = A - p = 140 - 56 = 84
A = p + n = 93
n = A - p = 93 - 36 = 57
Az akkori tagban 144 neutronunk van, amint hozzáadjuk a két atommag neutronját a reakcióban felszabaduló hármashoz.
84 + 57 + 3 = 144
Ezért az egyenlet helyes: 92 proton és 144 neutron az egyenlet minden egyes tagjában.
Lásd az egyetemi felvételi vizsga kérdéseit a témáról az általunk készített listában: radioaktivitási gyakorlatok.
