Kärnklyvning är processen att dela en instabil atomkärna i andra, mer stabila kärnor. Denna process upptäcktes 1939 av Otto Hahn (1879-1968) och Fritz Strassmann (1902-1980).
Kärnklyvning av uran är det mest kända eftersom det är det mest använda för energiproduktion genom kärnreaktioner.
Processen består i grunden av att en neutron träffar kärnan i en atom och den kommer att delas i två mer stabila kärnor och frigör neutroner, som också når andra atomer som orsakar en reaktion i fängelse.
Kärnklyvning och kärnkraftsfusion
Kärnklyvning är uppdelningen av atomkärnor. Till exempel när uranatomen (U) träffas av en neutron (n) kan den brytas sönder och alstra atomer av barium (Ba) och krypton (Kr) och ytterligare tre neutroner (n).
Uran kärnklyvning kan frigöra energin 8.107 kJ / g.
DE Kärnfusion det är motsatt process till klyvning. I stället för att dela kärnan i atomen går kärnan i två eller flera atomer samman.
Den vanligaste reaktionen är föreningen av två isotoper av grundämnet väte (H). tritium (
1H3) och deuterium (1H2) förenas och bildar en heliumatom (2han4), en neutron (n) och frigör stora mängder energi.Detta är en mycket mer våldsam process. Den frigjorda energin är cirka 3,108 kJ / g. Från den kommer funktionen av den mest destruktiva bomben på planeten: vätgasbomben.
Även om det är möjligt att kontrollera kärnklyvning, som används i reaktorer i kärnkraftverk, händer detsamma inte med kärnfusion.
Tillämpningar av kärnklyvning
Kärnklyvning används i följande aktiviteter:
- Medicin: Radioaktivitet härrör från kärnklyvning. Således används den i röntgen- och tumörbehandlingar.
- Produktion av energi: Kärnklyvning är ett alternativ vid produktion av energi på ett mer effektivt och rent sätt, eftersom det inte släpper ut gaser. Kärnreaktorer kan kontrollera våldet i klyvningsprocessen genom att sakta ner neutronernas verkan så att en explosion inte inträffar. Denna typ av energi kallar vi Kärnenergi.
- Atombomber: Atombomber fungerar som ett resultat av kärnfusion och klyvningsprocesser och har en hög destruktiv kraft. Kärnklyvningsreaktionen gav upphov till Manhattan-projektet, skapat för att bygga kärnvapen.
Trots dess fördelar och tillämpningar ger energin som produceras i kärnkraftverk emellertid upphov till kärnavfall.
Således är den huvudsakliga skadan från klyvningstillämpningen risken för en olycka på grund av användning av radioaktivt material. Kontakt med dessa rester kan leda till uppkomsten av olika sjukdomar, såsom cancer och till och med dödsfall.
Denna situation kan exemplifieras med Tjernobylolycka, som ägde rum den 26 april 1986. Det anses vara det allvarligaste i historien om kommersiell kärnenergi och orsakar en enorm utsläpp av kärnavfall.
Vet också om Hiroshima Bomb.
kärnklyvningsprocess
Processen sker som ett resultat av neutronens förekomst på atomkärnan. När du accelererade bombningen av atomen som har en klyvbar kärna, delas den i två.
Med detta dyker två nya kärnor upp och upp till 3 neutroner och en stor mängd energi frigörs.
De frisatta neutronerna kan nå andra kärnor och ge upphov till nya neutroner. Således, a Kedjereaktion, det vill säga en kontinuerlig process som släpper ut en stor mängd kärnenergi.
Uran kärnklyvning
Den mest kända kärnklyvningsreaktionen är den som sker med uran. När en neutron med tillräckligt med energi når den urankärnan och frigör neutroner som kan orsaka klyvning av andra kärnor. Denna reaktion är också känd för att frigöra stora mängder energi.
Från uran (U) kan flera produkter bildas, såsom barium (Ba), krypton (Kr), brom (Br), lantan (La), tenn (Sn), molybden (Mo), jod (I) och yttrium ( Y).
Övningar om kärnklyvning
fråga 1
(Ufal) Ekvationen:
representerar en reaktion av:
a) katalytisk omvandling.
b) radioaktivt sönderfall.
c) redox.
d) kärnklyvning.
e) kärnfusion.
Rätt alternativ: d) kärnklyvning.
När en neutron (n) träffar en instabil atomkärna, såsom uran (U), finns det en störning och frisättning av mer stabila atomkärnor. Neutronerna som också produceras i denna reaktion når andra kärnor som orsakar en kedjereaktion.
fråga 2
Vad är skillnaden mellan klyvning och kärnfusion?
Svar: Medan det i kärnklyvning finns en uppdelning av en atomkärna förenas atomkärnorna i fusion.
fråga 3
(Ufal) Kärnklyvning är uppdelningen av en tung och instabil atomkärna som uppstår till exempel genom att bombardera denna kärna med neutroner och släppa energi. Alternativet som korrekt representerar en kärnklyvningsekvation är:
De)
B)
ç)
d)
Rätt alternativ: d) .
Masselementet för ett element motsvarar summan av protoner och neutroner. I den första delen av ekvationen har vi 92 protoner i uranatomen, vilket motsvarar atomnumret, och 143 neutroner, beräknade genom att subtrahera antalet protoner från massan.
Z = p = 92
A = p + n = 235
n = A - p = 235 - 92 = 143
Förutom uranneutronerna har vi ytterligare en neutron som bombade atomkärnan och totalt 144 neutroner i den första leden.
I den andra delen av ekvationen uppgår summan av atomantalet barium (Ba) och krypton (Kr) till 92 protoner.
56 + 36 = 92
Neutronantalet barium (Ba) är 84 och krypton (Kr) är 57. Vi får dessa värden genom att subtrahera antalet protoner från massan.
A = p + n = 140
n = A - p = 140 - 56 = 84
A = p + n = 93
n = A - p = 93 - 36 = 57
I medlemmen har vi då 144 neutroner när vi adderar neutronerna från de två atomkärnorna med de tre som frigörs i reaktionen.
84 + 57 + 3 = 144
Därför ekvationen är korrekt: 92 protoner och 144 neutroner i varje medlem av ekvationen.
Se frågor om universitetets antagningsprov om ämnet i listan vi har utarbetat: radioaktivitetsövningar.
