Branduolio dalijimasis yra nestabilaus atomo branduolio padalijimo į kitus, stabilesnius branduolius, procesas. Šį procesą 1939 m. Atrado Otto Hahnas (1879–1968) ir Fritzas Strassmannas (1902–1980).
Urano branduolio dalijimasis yra geriausiai žinomas, nes jis labiausiai naudojamas energijos generavimui per branduolines reakcijas.
Procesas iš esmės susideda iš to, kad neutronas patektų į atomo branduolį ir jis pasidalytų į dvi dalis stabilesni branduoliai ir išskirs neutronus, kurie taip pat pasieks kitus atomus, sukeldami reakciją kalėjimas.
Branduolio dalijimasis ir branduolio sintezė
Branduolio dalijimasis yra atomų branduolių dalijimasis. Pavyzdžiui, patekęs į neutroną (n), urano atomas (U) gali išsiskirti ir generuoti bario (Ba), kriptono (Kr) ir dar trijų neutronų (n) atomus.
Urano branduolio dalijimasis gali išskirti 8.10 energiją7 kJ / g.
Branduolio sintezė tai priešingas procesas dalijimuisi. Užuot padalijęs atomo branduolį, dviejų ar daugiau atomų branduolys susijungia.
Dažniausia reakcija yra dviejų vandenilio (H) elemento izotopų susijungimas. tričio (1H3) ir deuterio (1H2) susijungia ir sudaro helio atomą (2jis4), neutronas (n) ir išskiriantis didelius energijos kiekius.
Tai yra daug žiauresnis procesas. Išleidžiama energija yra apie 3,108 kJ / g. Iš to kyla naikinamiausios bombos planetoje veikimas: vandenilio bomba.
Be to, nors įmanoma kontroliuoti branduolio dalijimąsi, naudojamą atominių elektrinių reaktoriuose, to nėra ir branduolių sintezės atveju.
Branduolio dalijimosi programos
Branduolio dalijimasis naudojamas šioms veikloms:
- Vaistas: Radioaktyvumas atsiranda dėl branduolio dalijimosi. Taigi jis naudojamas rentgeno spinduliams ir navikų gydymui.
- Energijos gamyba: Branduolio dalijimasis yra alternatyva efektyviau ir švariau gaminant energiją, nes neišskiria dujų. Branduoliniai reaktoriai sugeba kontroliuoti dalijimosi proceso smurtą, sulėtindami neutronų veikimą, kad neįvyktų sprogimas. Tokią energijos rūšį mes vadiname Atominė energija.
- Atominės bombos: Atominės bombos veikia dėl branduolių sintezės ir dalijimosi procesų ir turi didelę griaunamąją galią. Branduolio dalijimosi reakcija paskatino Manheteno projektą, sukurtą branduolinių ginklų statybai.
Nepaisant jos privalumų ir taikymo, atominėse elektrinėse pagaminta energija sukelia branduolines atliekas.
Taigi pagrindinė skilimo žala yra avarijos rizika dėl radioaktyviųjų medžiagų naudojimo. Susilietus su šiomis liekanomis gali atsirasti įvairių ligų, tokių kaip vėžys ir net mirtis.
Šią situaciją galima iliustruoti Černobylio avarija, kuris įvyko 1986 m. balandžio 26 d. Tai laikoma rimčiausia komercinės branduolinės energetikos istorijoje, sukeliančia didžiulį branduolinių atliekų išmetimą.
Taip pat žinokite apie Hirošimos bomba.
branduolio dalijimosi procesas
Procesas įvyksta dėl neutrono paplitimo ant atomo branduolio. Kai pagreitinai bombarduojate atomą, kurio dalijamasis branduolys yra, jis padalijamas į dvi dalis.
Tokiu būdu atsiranda du nauji branduoliai ir išsiskiria iki 3 neutronų ir didelis energijos kiekis.
Išlaisvinti neutronai gali pasiekti kitus branduolius ir sukelti naujus neutronus. Taigi, a Grandininė reakcija, tai yra nenutrūkstamas procesas, išskiriantis didelį kiekį branduolinės energijos.
Urano branduolio dalijimasis
Žinomiausia branduolio dalijimosi reakcija vyksta su uranu. Kai vienas neutronas turėdamas pakankamai energijos, jis pasiekia urano branduolį, išskirdamas neutronus, kurie gali sukelti kitų branduolių dalijimąsi. Taip pat žinoma, kad ši reakcija išskiria didelius energijos kiekius.
Iš urano (U) gali susidaryti keli produktai, tokie kaip baris (Ba), kriptonas (Kr), bromas (Br), lantanas (La), alavas (Sn), molibdenas (Mo), jodas (I) ir itris ( Y).
Branduolio dalijimosi pratimai
Klausimas 1
(Ufal) Lygtis:
reiškia reakciją:
a) katalizinė konversija.
b) radioaktyvus skilimas.
c) redoksas.
d) branduolio dalijimasis.
e) branduolio sintezė.
Teisinga alternatyva: d) branduolio dalijimasis.
Kai neutronas (n) patenka į nestabilų atomo branduolį, pvz., Uraną (U), sutrinka ir išsiskiria stabilesni atomo branduoliai. Šios reakcijos metu susidarę neutronai pasieks kitus branduolius, sukeldami grandininę reakciją.
2 klausimas
Kuo skiriasi dalijimasis nuo branduolio sintezės?
Atsakymas: Nors branduolio dalijimosi metu yra atomo branduolio dalijimasis, susiliejus atominiai branduoliai susijungia.
3 klausimas
(Ufal) Branduolio dalijimasis yra sunkaus ir nestabilaus atomo branduolio dalijimasis, kuris įvyksta, pavyzdžiui, bombarduojant šį branduolį neutronais, išlaisvinant energiją. Alternatyva, teisingai atspindinti branduolio dalijimosi lygtį, yra:
)
B)
ç)
d)
Teisinga alternatyva: d) .
Elemento masės skaičius atitinka protonų ir neutronų sumą. Pirmajame lygties naryje urano atome yra 92 protonai, kurie atitinka atomo skaičių, ir 143 neutronai, apskaičiuoti atėmus protonų skaičių iš masės.
Z = p = 92
A = p + n = 235
n = A - p = 235 - 92 = 143
Be urano neutronų, mes turime dar vieną neutroną, kuris subombardavo atomo branduolį, ir iš viso 144 neutronus pirmajame naryje.
Antrame lygties naryje bario (Ba) ir kriptono (Kr) atominių skaičių suma yra 92 protonai.
56 + 36 = 92
Bario (Ba) neutronų skaičius yra 84, o kriptonas (Kr) - 57. Šias reikšmes gauname iš masės atimdami protonų skaičių.
A = p + n = 140
n = A - p = 140 - 56 = 84
A = p + n = 93
n = A - p = 93 - 36 = 57
Tuomet esančiame naryje turime 144 neutronus, kai pridedame dviejų atominių branduolių neutronus su trimis reakcijos metu išsiskyrusiais.
84 + 57 + 3 = 144
Todėl lygtis yra teisinga: kiekviename lygties naryje yra 92 protonai ir 144 neutronai.
Žiūrėkite įstojimo į universitetą egzamino klausimus šia tema mūsų parengtame sąraše: radioaktyvumo pratimai.
