Ділення ядра - це процес поділу нестійкого атомного ядра на інші, більш стабільні ядра. Цей процес був відкритий у 1939 р. Отто Ган (1879-1968) та Фріц Штрасман (1902-1980).
Ядерний поділ урану є найбільш відомим, оскільки він найбільш часто використовується для виробництва енергії за допомогою ядерних реакцій.
Процес в основному полягає в тому, що нейтрон потрапляє в ядро атома, і він розпадається на дві частини більш стабільні ядра і вивільнятимуть нейтрони, які також будуть досягати інших атомів, викликаючи реакцію в тюрма.
Ядерний поділ та ядерний синтез
Ділення ядра - це розщеплення ядер атомів. Наприклад, при попаданні нейтрона (n) атом урану (U) може розпастися і утворити атоми барію (Ba) та криптону (Kr) та ще три нейтрони (n).
Ділення ядерного урану може виділити енергію 8.107 кДж / г.
THE Ядерний синтез це процес, протилежний поділу. Замість розщеплення ядра атома ядро двох або більше атомів з’єднується.
Найбільш поширеною реакцією є об’єднання двох ізотопів елемента водень (Н). тритій (
1H3) і дейтерій (1H2) з’єднуються, утворюючи атом гелію (2він4), нейтрон (n) і виділяє велику кількість енергії.Це набагато жорстокіший процес. Виділена енергія становить близько 3,108 кДж / г. Звідси - функціонування найруйнівішої бомби на планеті - водневої бомби.
Більше того, хоча можливо контролювати розподіл ядер, який використовується в реакторах на атомних електростанціях, цього не відбувається з ядерним синтезом.
Застосування ядерного поділу
Ядерний поділ використовується для наступних видів діяльності:
- Ліки: Радіоактивність є результатом ділення ядер. Таким чином, він використовується в рентгенівських променях та лікування пухлини.
- Виробництво енергії: Ядерний розподіл є альтернативою у виробництві енергії більш ефективним та чистим способом, оскільки він не виділяє газів. Ядерні реактори здатні контролювати насильство в процесі поділу, уповільнюючи дію нейтронів, щоб не відбувся вибух. Цей тип енергії ми називаємо Атомна енергія.
- Атомні бомби: Атомні бомби працюють в результаті ядерного синтезу та процесів поділу і мають високу руйнівну силу. Реакція ядерного поділу породила Манхеттенський проект, створений з метою побудови ядерної зброї.
Однак, незважаючи на свої переваги та застосування, енергія, що виробляється на атомних електростанціях, породжує ядерні відходи.
Таким чином, основною шкодою від застосування ділення є ризик аварії внаслідок використання радіоактивних матеріалів. Контакт із цими залишками може призвести до появи різних захворювань, таких як рак і навіть смерть.
Прикладом цієї ситуації може бути: Чорнобильська аварія, який відбувся 26 квітня 1986 року. Він вважається найсерйознішим в історії комерційної ядерної енергетики, що спричиняє величезний викид ядерних відходів.
Також знайте про Бомба Хіросіми.
процес ділення ядер
Процес відбувається в результаті падіння нейтрона на атомне ядро. При прискореному бомбардуванні атома, що має ядро, що ділиться, він розпадається на дві частини.
Завдяки цьому з’являються два нових ядра і виділяється до 3 нейтронів і велика кількість енергії.
Вивільнені нейтрони можуть досягати інших ядер і породжувати нові нейтрони. Таким чином, a Ланцюгова реакція, тобто безперервний процес, що виділяє велику кількість ядерної енергії.
Ядерний поділ урану
Найвідоміша реакція ділення ядра - це реакція, що відбувається з ураном. Коли один нейтрон при достатній кількості енергії він досягає ядра урану, виділяючи нейтрони, які можуть спричинити ділення інших ядер. Відомо, що ця реакція виділяє велику кількість енергії.
З урану (U) може утворюватися кілька продуктів, таких як барій (Ba), криптон (Kr), бром (Br), лантан (La), олово (Sn), молібден (Mo), йод (I) та ітрій ( Y).
Вправи з поділу ядер
питання 1
(Ufal) Рівняння:
являє собою реакцію:
а) каталітична конверсія.
б) радіоактивний розпад.
в) редокс.
г) ділення ядер.
д) ядерний синтез.
Правильна альтернатива: г) ділення ядер.
Коли нейтрон (n) потрапляє в нестійке атомне ядро, таке як уран (U), відбувається руйнування і вивільнення більш стабільних атомних ядер. Нейтрони, що також утворюються в цій реакції, досягатимуть інших ядер, викликаючи ланцюгову реакцію.
питання 2
У чому різниця між діленням та ядерним синтезом?
Відповідь: Поки при поділі ядра відбувається поділ атомного ядра, при синтезі атомні ядра об'єднуються.
питання 3
(Ufal) Ядерний поділ - це поділ важкого і нестійкого атомного ядра, що відбувається, наприклад, бомбардуванням цього ядра нейтронами, виділяючи енергію. Альтернативою, яка правильно представляє рівняння ділення ядра, є:
The)
Б)
ç)
г)
Правильна альтернатива: d) .
Масове число елемента відповідає сумі протонів і нейтронів. У першому елементі рівняння ми маємо 92 протони в атомі урану, що відповідає атомному номеру, і 143 нейтрони, розраховані шляхом віднімання кількості протонів з маси.
Z = p = 92
A = p + n = 235
n = A - p = 235 - 92 = 143
Окрім уранових нейтронів, у нас є ще один нейтрон, який бомбардував атомне ядро, і загалом 144 нейтрони в першому члені.
У другому елементі рівняння сума атомних чисел барію (Ba) і криптону (Kr) становить 92 протони.
56 + 36 = 92
Нейтронне число барію (Ba) становить 84, а криптону (Kr) - 57. Ми отримуємо ці значення, віднімаючи від маси кількість протонів.
A = p + n = 140
n = A - p = 140 - 56 = 84
A = p + n = 93
n = A - p = 93 - 36 = 57
Тоді в члені, що є членом, ми маємо 144 нейтрони, оскільки ми додаємо нейтрони з двох атомних ядер з трьома, що виділяються в реакції.
84 + 57 + 3 = 144
Тому рівняння правильно: 92 протони та 144 нейтрони в кожному елементі рівняння.
Дивіться запитання щодо вступних іспитів до університету за цією темою у підготовленому нами списку: вправи на радіоактивність.
