Kodola skaldīšana ir nestabila atoma kodola sadalīšanas process citos, stabilākos kodolos. Šo procesu 1939. gadā atklāja Oto Hāns (1879–1968) un Fricis Štrasmans (1902–1980).
Urāna kodolsintēze ir vispazīstamākā, jo to visvairāk izmanto enerģijas ražošanai kodolreakciju rezultātā.
Process būtībā sastāv no tā, lai neitrons nokļūtu atoma kodolā, un tas sadalīsies divās daļās stabilāki kodoli un atbrīvos neitronus, kas sasniegs arī citus atomus, izraisot reakciju cietums.
Kodoldalīšanās un kodolsintēze
Kodola skaldīšana ir atomu kodolu sadalīšana. Piemēram, nokļūstot ar neitronu (n), urāna atoms (U) var sadalīties un radīt bārija (Ba) un kriptona (Kr) un vēl trīs neitronu (n) atomus.
Urāna kodola skaldīšana var atbrīvot 8.107 kJ / g.
Kodolsintēze tas ir pretējs process skaldīšanai. Tā vietā, lai sadalītu atoma kodolu, divu vai vairāku atomu kodols savienojas kopā.
Visizplatītākā reakcija ir divu ūdeņraža (H) izotopu savienošanās. tritijs (1H3) un deitērijs (1H2) savienojas kopā, veidojot hēlija atomu (2viņš4), neitronu (n) un atbrīvo lielu enerģijas daudzumu.
Tas ir daudz vardarbīgāks process. Izdalītā enerģija ir aptuveni 3,108 kJ / g. No tā izriet vispostošākās bumbas uz planētas darbība: ūdeņraža bumba.
Turklāt, lai gan ir iespējams kontrolēt kodolsintēzi, ko izmanto reaktoros atomelektrostacijās, tas pats nenotiek ar kodolsintēzi.
Kodola skaldīšanas pielietojums
Kodoldalīšanās tiek izmantota šādās darbībās:
- Medicīna: Radioaktivitāte rodas kodola dalīšanās rezultātā. Tādējādi to lieto rentgena staros un audzēju ārstēšanā.
- Enerģijas ražošana: Kodoldalīšanās ir alternatīva enerģijas ražošanā efektīvākā un tīrākā veidā, jo tā neizdala gāzes. Kodolreaktori spēj kontrolēt skaldīšanas procesa vardarbību, palēninot neitronu darbību, lai nenotiktu sprādziens. Šāda veida enerģiju mēs saucam Atomenerģija.
- Atombumbas: Atombumbas darbojas kodolsintēzes un skaldīšanas procesu rezultātā, un tām ir liela destruktīva jauda. Kodolskaldīšanas reakcijas rezultātā radās Manhetenas projekts, kas izveidots kodolieroču izgatavošanas nolūkā.
Tomēr, neskatoties uz tā priekšrocībām un pielietojumu, kodolspēkstacijās saražotā enerģija rada kodolatkritumus.
Tādējādi galvenais skaldīšanas procesa radītais kaitējums ir avārijas risks radioaktīvo materiālu izmantošanas dēļ. Saskare ar šīm atliekām var izraisīt dažādu slimību parādīšanos, piemēram, vēzi un pat nāvi.
Šo situāciju var uzskatīt par piemēru Černobiļas avārija, kas notika 1986. gada 26. aprīlī. Tas tiek uzskatīts par visnopietnāko komerciālās kodolenerģijas vēsturē, izraisot milzīgu kodolatkritumu izdalīšanos.
Arī zināt par Hirosimas bumba.
kodola skaldīšanas process
Process notiek neitronu sastopamības rezultātā uz atoma kodolu. Kad jūs paātrinājāt atomu, kam ir skaldāms kodols, bombardēšanu, tas sadalās divās daļās.
Līdz ar to parādās divi jauni kodoli un izdalās līdz 3 neitroniem un liels enerģijas daudzums.
Izdalītie neitroni var sasniegt citus kodolus un radīt jaunus neitronus. Tādējādi a Ķēdes reakcija, tas ir, nepārtraukts process, kas atbrīvo lielu daudzumu kodolenerģijas.
Urāna kodola dalīšanās
Vispazīstamākā kodola dalīšanās reakcija notiek ar urānu. Kad viens neitronu ar pietiekamu enerģiju tas sasniedz urāna kodolu, atbrīvojot neitronus, kas var izraisīt citu kodolu šķelšanos. Ir zināms, ka šī reakcija atbrīvo lielu enerģijas daudzumu.
No urāna (U) var veidot vairākus produktus, piemēram, bāriju (Ba), kriptonu (Kr), bromu (Br), lantānu (La), alvu (Sn), molibdēnu (Mo), jodu (I) un itriju ( Y).
Vingrinājumi kodola skaldīšanai
jautājums 1
(Ufal) Vienādojums:
ir reakcija no:
a) katalītiskā konversija.
b) radioaktīvā sabrukšana.
c) redokss.
d) kodola skaldīšana.
e) kodolsintēze.
Pareiza alternatīva: d) kodola skaldīšana.
Kad neitrons (n) nokļūst nestabilā atoma kodolā, piemēram, urānā (U), notiek stabilāku atomu kodolu pārtraukšana un izdalīšanās. Arī šajā reakcijā radītie neitroni sasniegs citus kodolus, izraisot ķēdes reakciju.
2. jautājums
Kāda ir atšķirība starp skaldīšanu un kodolsintēzi?
Atbilde: Kamēr kodola dalīšanās procesā notiek atoma kodola dalīšanās, kodolsintēzes procesā atomu kodoli apvienojas.
3. jautājums
(Ufal) Kodola dalīšanās ir smaga un nestabila atoma kodola sadalīšanās, kas notiek, piemēram, bombardējot šo kodolu ar neitroniem, atbrīvojot enerģiju. Alternatīva, kas pareizi parāda kodola dalīšanās vienādojumu, ir:
)
B)
ç)
d)
Pareiza alternatīva: d) .
Elementa masas numurs atbilst protonu un neitronu summai. Pirmajā vienādojuma loceklī mums urāna atomā ir 92 protoni, kas atbilst atomu skaitam, un 143 neitroni, ko aprēķina, no masas atņemot protonu skaitu.
Z = p = 92
A = p + n = 235
n = A - p = 235 - 92 = 143
Papildus urāna neitroniem mums ir vēl viens neitrons, kas bombardēja atoma kodolu, un kopumā 144 neitroni pirmajā loceklī.
Vienādojuma otrajā locījumā bārija (Ba) un kriptona (Kr) atomu skaitļu summa ir 92 protoni.
56 + 36 = 92
Bārija (Ba) neitronu skaits ir 84, un kriptons (Kr) ir 57. Šīs vērtības mēs iegūstam, no masas atņemot protonu skaitu.
A = p + n = 140
n = A - p = 140 - 56 = 84
A = p + n = 93
n = A - p = 93 - 36 = 57
Tajā esošajā locījumā mums ir 144 neitroni, pievienojot divu atomu kodolu neitronus ar trim reakcijā izdalītajiem.
84 + 57 + 3 = 144
Tāpēc vienādojums ir pareizi: 92 protoni un 144 neitroni katrā vienādojuma loceklī.
Sk. Universitātes iestājeksāmena jautājumus par tēmu mūsu sagatavotajā sarakstā: radioaktivitātes vingrinājumi.
