Ядерное деление - это процесс разделения нестабильного атомного ядра на другие, более стабильные ядра. Этот процесс был открыт в 1939 году Отто Ганом (1879-1968) и Фрицем Штрассманном (1902-1980).
Ядерное деление урана является наиболее известным, поскольку он чаще всего используется для производства энергии посредством ядерных реакций.
Процесс в основном состоит в том, чтобы заставить нейтрон ударить ядро атома, и он разделится на две части. более стабильные ядра и испускают нейтроны, которые также достигают других атомов, вызывая реакцию в тюрьма.
Ядерное деление и ядерный синтез
Деление ядра - это расщепление ядер атомов. Например, при ударе нейтрона (n) атом урана (U) может распасться и образовать атомы бария (Ba) и криптона (Kr) и еще три нейтрона (n).
Деление ядер урана может высвободить энергию 8,107 кДж / г.
THE Термоядерная реакция это процесс, противоположный делению. Вместо того, чтобы расщеплять ядро атома, ядра двух или более атомов соединяются вместе.
Наиболее частая реакция - объединение двух изотопов элемента водорода (H). тритий (1ЧАС3) и дейтерий (1ЧАС2) соединяются вместе, образуя атом гелия (2он4), нейтрон (n) и высвобождает большое количество энергии.
Это гораздо более жестокий процесс. Выделенная энергия составляет около 3,108 кДж / г. Отсюда и функционирование самой разрушительной бомбы на планете: водородной бомбы.
Более того, хотя можно контролировать ядерное деление, используемое в реакторах на атомных электростанциях, этого не происходит с ядерным синтезом.
Применение ядерного деления
Ядерное деление используется в следующих видах деятельности:
- Медицина: Радиоактивность возникает в результате ядерного деления. Таким образом, он используется в рентгеновских лучах и лечении опухолей.
- Производство энергии: Ядерное деление - это альтернатива более эффективному и чистому производству энергии, так как при этом не выделяются газы. Ядерные реакторы способны контролировать интенсивность процесса деления, замедляя действие нейтронов, чтобы не произошло взрыва. Этот тип энергии мы называем Ядерная энергия.
- Атомные бомбы: Атомные бомбы работают в результате процессов ядерного синтеза и деления и обладают высокой разрушительной силой. Реакция ядерного деления породила Манхэттенский проект, созданный с целью создания ядерного оружия.
Однако, несмотря на свои преимущества и возможности применения, энергия, производимая на атомных электростанциях, приводит к образованию ядерных отходов.
Таким образом, основной ущерб от применения деления - это риск аварии из-за использования радиоактивного материала. Контакт с этими остатками может привести к возникновению различных заболеваний, например, рака и даже смерти.
Эту ситуацию можно проиллюстрировать следующим образом: Чернобыльская авария, который состоялся 26 апреля 1986 года. Он считается самым серьезным в истории коммерческой ядерной энергетики, вызвав огромные выбросы ядерных отходов.
Также знаю о Бомба Хиросимы.
процесс ядерного деления
Процесс происходит в результате падения нейтрона на ядро атома. Когда вы ускоряете бомбардировку атома, у которого есть делящееся ядро, он разделяется на две части.
При этом появляются два новых ядра и выделяется до 3 нейтронов и большое количество энергии.
Освободившиеся нейтроны могут достичь других ядер и дать начало новым нейтронам. Таким образом, Цепная реакция, то есть непрерывный процесс, высвобождающий большое количество ядерной энергии.
Деление ядер урана
Самая известная реакция ядерного деления происходит с ураном. Когда один нейтрон с достаточной энергией он достигает ядра урана, высвобождая нейтроны, которые могут вызвать деление других ядер. Известно также, что эта реакция выделяет большое количество энергии.
Из урана (U) может быть образовано несколько продуктов, таких как барий (Ba), криптон (Kr), бром (Br), лантан (La), олово (Sn), молибден (Mo), йод (I) и иттрий ( Y).
Упражнения по делению ядер
Вопрос 1
(Уфал) Уравнение:
представляет собой реакцию:
а) каталитическая конверсия.
б) радиоактивный распад.
в) редокс.
г) ядерное деление.
д) ядерный синтез.
Правильная альтернатива: г) деление ядра.
Когда нейтрон (n) попадает в нестабильное атомное ядро, такое как уран (U), происходит разрушение и высвобождение более стабильных атомных ядер. Нейтроны, также образующиеся в этой реакции, достигают других ядер, вызывая цепную реакцию.
вопрос 2
В чем разница между делением и ядерным синтезом?
Ответ: Если при делении ядер происходит разделение атомного ядра, то при слиянии атомные ядра объединяются.
вопрос 3
(Уфал) Ядерное деление - это разделение тяжелого и нестабильного атомного ядра, которое происходит, например, при бомбардировке этого ядра нейтронами с высвобождением энергии. Альтернатива, которая правильно представляет уравнение ядерного деления:
)
Б)
ç)
г)
Правильная альтернатива: г) .
Массовое число элемента соответствует сумме протонов и нейтронов. В первом члене уравнения у нас есть 92 протона в атоме урана, что соответствует атомному номеру, и 143 нейтрона, вычисленные путем вычитания количества протонов из массы.
Z = p = 92
А = р + п = 235
п = А - р = 235 - 92 = 143
В дополнение к урановым нейтронам у нас есть еще один нейтрон, который бомбил атомное ядро, и всего 144 нейтрона в первом члене.
Во втором члене уравнения сумма атомных номеров бария (Ba) и криптона (Kr) составляет 92 протона.
56 + 36 = 92
Нейтронное число бария (Ba) равно 84, а криптона (Kr) - 57. Мы получаем эти значения, вычитая количество протонов из массы.
А = р + п = 140
п = А - р = 140 - 56 = 84
А = р + п = 93
п = А - р = 93 - 36 = 57
В этом члене у нас 144 нейтрона, так как мы добавляем нейтроны от двух ядер атомов к трем, высвободившимся в результате реакции.
84 + 57 + 3 = 144
Следовательно, уравнение правильно: 92 протона и 144 нейтрона в каждом члене уравнения.
Смотрите вопросы вступительного экзамена в университет по теме в подготовленном нами списке: радиоактивные упражнения.
