Kjernefisjon er prosessen med å dele en ustabil atomkjerne i andre, mer stabile kjerner. Denne prosessen ble oppdaget i 1939 av Otto Hahn (1879-1968) og Fritz Strassmann (1902-1980).
Kjernefisjonering av uran er den mest kjente siden den er den mest brukte for generering av energi gjennom kjernefysiske reaksjoner.
Prosessen består i utgangspunktet av å lage et nøytron som treffer kjernen til et atom, og det vil splittes i to mer stabile kjerner og vil frigjøre nøytroner, som også vil nå andre atomer som forårsaker en reaksjon i fengsel.
Kjernefisjon og kjernefusjon
Kjernefisjon er splittelsen av atomkjernene. Når for eksempel treffes av et nøytron (n), kan uranatomet (U) bryte fra hverandre og generere atomer av barium (Ba) og krypton (Kr) og tre nøytroner til (n).
Uran kjernefysisk fisjon kan frigjøre energien 8.107 kJ / g.
DE Kjernefysisk fusjon det er den motsatte prosessen med fisjon. I stedet for å dele atomkjernen, blir kjernen til to eller flere atomer sammen.
Den vanligste reaksjonen er foreningen av to isotoper av grunnstoffet hydrogen (H). tritium (1H3) og deuterium (1H2) blir sammen og danner et heliumatom (2han4), et nøytron (n) og frigjør store mengder energi.
Dette er en mye mer voldelig prosess. Den frigjorte energien er omtrent 3.108 kJ / g. Fra den kommer funksjonen til den mest destruktive bomben på planeten: hydrogenbomben.
Videre, selv om det er mulig å kontrollere kjernefisjon, brukt i reaktorer i kjernekraftverk, skjer det samme ikke med kjernefusjon.
Anvendelser av kjernefisjon
Kjernefisjon er brukt i følgende aktiviteter:
- Medisin: Radioaktivitet er resultatet av kjernefisjon. Dermed brukes den i røntgen og svulstbehandlinger.
- Produksjon av energi: Kjernefisjon er et alternativ i produksjon av energi på en mer effektiv og ren måte, da den ikke avgir gasser. Kjernefysiske reaktorer er i stand til å kontrollere volden i fisjoneringsprosessen ved å bremse nøytroners virkning slik at en eksplosjon ikke oppstår. Denne typen energi kaller vi Kjernekraft.
- Atombomber: Atombomber fungerer som et resultat av kjernefysiske fusjons- og fisjonsprosesser og har en høy destruktiv kraft. Kjernefysisk fisjonreaksjon ga opphav til Manhattan-prosjektet, opprettet for å bygge atomvåpen.
Til tross for fordelene og bruksområdene gir energien som produseres i kjernekraftverk imidlertid atomavfall.
Dermed er hovedskaden fra påføring av fisjon risikoen for en ulykke på grunn av bruk av radioaktivt materiale. Kontakt med disse restene kan føre til fremveksten av forskjellige sykdommer, som kreft og til og med død.
Denne situasjonen kan eksemplifiseres med Tsjernobylulykke, som fant sted 26. april 1986. Det regnes som det mest alvorlige i historien til kommersiell kjernekraft, og forårsaker en enorm utslipp av atomavfall.
Vet også om Hiroshima bombe.
kjernefysisk fisjonsprosess
Prosessen skjer som et resultat av forekomsten av nøytron på atomkjernen. Når du akselererte bombardement av atomet som har en splittbar kjerne, deler den seg i to.
Med dette dukker det opp to nye kjerner og det frigjøres opptil 3 nøytroner og en stor mengde energi.
De frigjorte nøytronene kan nå andre kjerner og gi nye nøytroner. Dermed a Kjedereaksjon, det vil si en kontinuerlig prosess som frigjør en stor mengde kjernekraft.
Uran kjernefysisk fisjon
Den mest kjente kjernefysiske fisjoneringsreaksjonen er den som oppstår med uran. Når en nøytron med nok energi når den til urankjernen, og frigjør nøytroner som kan forårsake spalting av andre kjerner. Denne reaksjonen er også kjent for å frigjøre store mengder energi.
Fra uran (U) kan det dannes flere produkter, som barium (Ba), krypton (Kr), brom (Br), lantan (La), tinn (Sn), molybden (Mo), jod (I) og yttrium ( Y).
Øvelser på kjernefysisk fisjon
Spørsmål 1
(Ufal) Ligningen:
representerer en reaksjon av:
a) katalytisk omdannelse.
b) radioaktivt forfall.
c) redoks.
d) kjernefysisk fisjon.
e) kjernefysisk fusjon.
Riktig alternativ: d) kjernefisjon.
Når et nøytron (n) treffer en ustabil atomkjerne, slik som uran (U), er det en forstyrrelse og frigjøring av mer stabile atomkjerner. Nøytronene som også produseres i denne reaksjonen vil nå andre kjerner som forårsaker en kjedereaksjon.
spørsmål 2
Hva er forskjellen mellom fisjon og kjernefysisk fusjon?
Svar: Mens det i kjernefisjon er en deling av en atomkjerne, forenes atomkjernene i fusjon.
spørsmål 3
(Ufal) Kjernefisjon er delingen av en tung og ustabil atomkjerne som oppstår, for eksempel ved å bombardere denne kjernen med nøytroner, frigjøre energi. Alternativet som korrekt representerer en kjernefysisk ligning er:
De)
B)
ç)
d)
Riktig alternativ: d) .
Massetallet til et element tilsvarer summen av protoner og nøytroner. I det første medlemmet av ligningen har vi 92 protoner i uranatomet, som tilsvarer atomnummeret, og 143 nøytroner, beregnet ved å trekke antall protoner fra massen.
Z = p = 92
A = p + n = 235
n = A - p = 235 - 92 = 143
I tillegg til uran nøytronene har vi en nøytron til som bombet atomkjernen og totalt 144 nøytroner i det første medlemmet.
I det andre medlemmet av ligningen utgjør summen av atomnumrene til barium (Ba) og krypton (Kr) 92 protoner.
56 + 36 = 92
Nøytrontallet til barium (Ba) er 84 og krypton (Kr) er 57. Vi oppnår disse verdiene ved å trekke antall protoner fra massen.
A = p + n = 140
n = A - p = 140 - 56 = 84
A = p + n = 93
n = A - p = 93 - 36 = 57
Når medlemmet er, har vi 144 nøytroner, når vi legger til nøytronene fra de to atomkjernene med de tre frigjort i reaksjonen.
84 + 57 + 3 = 144
Derfor er ligningen er riktig: 92 protoner og 144 nøytroner i hvert medlem av ligningen.
Se spørsmål om opptak til eksamen ved universitetet i listen vi har utarbeidet: radioaktivitetsøvelser.
