Jedrska cepitev je postopek delitve nestabilnega atomskega jedra na druga, stabilnejša jedra. Ta postopek sta leta 1939 odkrila Otto Hahn (1879-1968) in Fritz Strassmann (1902-1980).
Najbolj znana je jedrska cepitev urana, saj se najpogosteje uporablja za proizvodnjo energije z jedrskimi reakcijami.
Postopek je v bistvu sestavljen iz tega, da nevtron zadene jedro atoma in se razdeli na dva dela stabilnejša jedra in sprostijo nevtrone, ki bodo dosegli tudi druge atome, ki bodo povzročili reakcijo v zapor.
Jedrska fisija in jedrska fuzija
Jedrska cepitev je cepitev jeder atomov. Na primer, ko se udari nevtron (n), se atom urana (U) lahko razbije in ustvari atome barija (Ba) in kriptona (Kr) ter še tri nevtrone (n).
Jedrska cepitev urana lahko sprosti energijo 8.107 kJ / g.
THE Jedrska fuzija gre za nasproten postopek cepitvi. Namesto da se jedro atoma razcepi, se jedro dveh ali več atomov poveže skupaj.
Najpogostejša reakcija je združitev dveh izotopov elementa vodik (H). tritij (
1H3) in devterij (1H2) se združita in tvorita atom helija (2on4), nevtron (n) in sprošča velike količine energije.To je veliko bolj nasilen postopek. Sproščena energija je približno 3.108 kJ / g. Iz tega izhaja delovanje najbolj uničujoče bombe na planetu: vodikova bomba.
Poleg tega je sicer mogoče nadzorovati jedrsko cepitev, ki se uporablja v reaktorjih v jedrskih elektrarnah, pri jedrski fuziji pa se to ne zgodi.
Uporaba jedrske fisije
Jedrska fisija se uporablja pri naslednjih dejavnostih:
- Zdravilo: Radioaktivnost je posledica jedrske cepitve. Tako se uporablja pri rentgenskih žarkih in zdravljenju tumorjev.
- Proizvodnja energije: Jedrska cepitev je alternativa pri proizvodnji energije na učinkovitejši in čistejši način, saj ne oddaja plinov. Jedrski reaktorji lahko nadzorujejo nasilje procesa cepitve tako, da upočasnijo delovanje nevtronov, tako da ne pride do eksplozije. To vrsto energije imenujemo Nuklearna energija.
- Atomske bombe: Atomske bombe delujejo kot posledica jedrske fuzije in cepitvenih procesov in imajo veliko uničujočo moč. Zaradi reakcije jedrske cepitve je nastal projekt Manhattan, ki je bil ustvarjen za izdelavo jedrskega orožja.
Kljub prednostim in uporabam pa energija, proizvedena v jedrskih elektrarnah, povzroča jedrske odpadke.
Tako je glavna škoda zaradi uporabe fisije tveganje za nesrečo zaradi uporabe radioaktivnih snovi. Stik s temi ostanki lahko povzroči nastanek različnih bolezni, kot so rak in celo smrt.
To situacijo lahko ponazorimo z Černobilska nesreča, ki je potekalo 26. aprila 1986. Velja za najresnejšo v zgodovini komercialne jedrske energije, ki povzroča ogromno izpustov jedrskih odpadkov.
Vedeti tudi o Bomba v Hirošimi.
proces jedrske cepitve
Proces nastane kot posledica vpadanja nevtrona v atomsko jedro. Ko pospešite bombardiranje atoma, ki ima cepljivo jedro, se razdeli na dva dela.
S tem se pojavita dve novi jedri in sprosti se do 3 nevtroni in velika količina energije.
Sproščeni nevtroni lahko dosežejo druga jedra in povzročijo nove nevtrone. Tako je a Verižna reakcija, to je neprekinjen proces, ki sprošča veliko jedrske energije.
Jedrska cepitev urana
Najbolj znana reakcija jedrske cepitve je tista, ki se zgodi z uranom. Ko ena nevtron z dovolj energije doseže jedro urana in sprosti nevtrone, ki lahko povzročijo cepitev drugih jeder. Znano je tudi, da ta reakcija sprošča velike količine energije.
Iz urana (U) lahko nastane več izdelkov, kot so barij (Ba), kripton (Kr), brom (Br), lantan (La), kositer (Sn), molibden (Mo), jod (I) in itrij ( Y).
Vaje o jedrski cepitvi
Vprašanje 1
(Ufal) Enačba:
predstavlja reakcijo:
a) katalitska pretvorba.
b) radioaktivni razpad.
c) redoks.
d) jedrska cepitev.
e) jedrska fuzija.
Pravilna alternativa: d) cepitev jedra.
Ko nevtron (n) zadene nestabilno atomsko jedro, na primer uran (U), pride do motenj in sproščanja stabilnejših atomskih jeder. Nevtroni, ki nastanejo tudi v tej reakciji, bodo dosegli druga jedra, kar bo povzročilo verižno reakcijo.
2. vprašanje
Kakšna je razlika med cepitvijo in jedrsko fuzijo?
Odgovor: Medtem ko pri jedrski cepitvi obstaja delitev atomskega jedra, se pri fuziji atomska jedra združijo.
3. vprašanje
(Ufal) Jedrska fisija je delitev težkega in nestabilnega atomskega jedra, ki se zgodi na primer z bombardiranjem tega jedra z nevtroni in sproščanjem energije. Alternativa, ki pravilno predstavlja enačbo jedrske cepitve, je:
The)
B)
ç)
d)
Pravilna alternativa: d) .
Masno število elementa ustreza vsoti protonov in nevtronov. V prvem članu enačbe imamo v protonu urana 92 protonov, kar ustreza atomskemu številu, in 143 nevtronov, izračunanih tako, da od mase odštejemo število protonov.
Z = p = 92
A = p + n = 235
n = A - p = 235 - 92 = 143
Poleg uranovih nevtronov imamo še en nevtron, ki je bombardiral atomsko jedro in skupaj 144 nevtronov v prvem članu.
V drugem članu enačbe je vsota atomskih števil barija (Ba) in kriptona (Kr) 92 protonov.
56 + 36 = 92
Število nevtronov barija (Ba) je 84, kriptona (Kr) pa 57. Te vrednosti dobimo tako, da od mase odštejemo število protonov.
A = p + n = 140
n = A - p = 140 - 56 = 84
A = p + n = 93
n = A - p = 93 - 36 = 57
V članu, ki je takrat, imamo 144 nevtronov, saj nevtrone iz dveh atomskih jeder dodamo s tremi, sproščenimi v reakciji.
84 + 57 + 3 = 144
Zato enačba je pravilno: 92 protonov in 144 nevtronov v vsakem članu enačbe.
Oglejte si vprašanja univerzitetnega sprejemnega izpita na temo na seznamu, ki smo ga pripravili: vaje za radioaktivnost.
