Nukiliya Fission: aiwatar da makaman nukiliya fission. nukiliya halayen

A labarin da yayi Magana game da abin da makaman nukiliya fission matsayin tsari da aka gano da kuma bayyana. Bayyanar da ta yi amfani da matsayin tushen samar da makamashi da kuma makaman nukiliya.

"Shiya" zarra

Ashirin-farko karni na cike ne da irin wannan bayanin kamar "atomic makamashi", "fasahar nukiliya", "radioactive". Kowane yanzu, sa'an nan daga cikin labaran haskaka rahotanni game da yiwuwar rediyoaktif samu daga ƙasa, da teku, da Antarctic kankara. Duk da haka, talakawa mutane ne sau da yawa ba sosai da kyau ra'ayin abin da fannin kimiyya da kuma yadda yana taimaka a rayuwar yau da kullum. Ya kamata ka fara, watakila, da labaru. Daga cikin sosai farko tambaya, wanda tambayi wani da-ciyar da ado mai kyau mutum, sai ya so ya san yadda duniya aiki. Ta yaya da ido gani, kunne ya ji me ya sa fiye da ruwa ya bambanta daga dutse - wannan shi ne abin da sages daga a tarihi mai nisa kula. Ko a zamanin d India da kuma Girka, wasu tambayar zukatanku suka nuna cewa, akwai wani m barbashi (shi ne kuma ya kira "basa"), tare da kaddarorin da kayan. Na da chemists tabbatar tsammani mai hikima, da kuma na zamani definition zarra hada zarra - da karami barbashi na wani abu wanda yake shi ne m na Properties.

zarra sassa

Duk da haka, ci gaban fasaha (misali, hotunan) ya kai ga zarra daina zama mafi karami zai yiwu barbashi abu. Ko da yake dauki dabam zarra ne electrically tsaka tsaki, masana kimiyya da sauri gane: shi kunshi sassa biyu tare da daban-daban zargin. Yawan gaskiya ma cajin raka'a da yawan mummunan Rama haka ya zauna tsaka tsaki zarra. Amma akwai wani unambiguous model na zarra. Tun a wancan lokacin har yanzu mamaye gargajiya kimiyyar lissafi, cewa akwai daban-daban balanci zato.

model na zarra

Da farko, tsarin "fari burodi da zabibi" da aka samarwa. A tabbatacce cajin kamar yadda ya cika dukan sarari na zarra da shi, kamar zabibi a wani Bun, korau zargin an rarraba. Shahararren gwaje-gwajen da na Rutherford gano wadannan: An wani nauyi sosai kashi tare da wani m cajin (da tsakiya), da kuma kewaye da yawa m electrons a tsakiyar zarra. Kwaya Weight daruruwan sau mutum fiye da Naira Miliyan Xari da duk electrons (wanda shi ne 99.9 bisa dari daga nauyi na jimlar kwayoyin halitta). Kamar wancan ne aka haife cikin planetary model na zarra Bohr. Duk da haka, wasu daga ta abubuwa musanta yarda a lokacin da na gargajiya kimiyyar lissafi. Saboda haka, sabon jimla makanikai da aka ɓullo. Tare da ta bayyanar da lokacin ya fara nonclassical kimiyya.

A zarra kuma radioactivity

Daga dukkan sama ya bayyana cewa kwaya - shi ne mai nauyi, lallai cajin ɓangare na zarra, wanda ya ƙunshi da girma da shi. Lokacin da quantization na makamashi da kuma matsayin wani electron orbiting zarra an da karatu, shi ne lokacin da za a gane yanayin da atomic tsakiya. Yana zo da taimakon wani m, kuma m samu na radioactivity. Sai ya taimaka ya bayyana jigon nauyi tsakiyar zarra, a matsayin rediyoaktif tushen - nukiliya fission. A nuna na goma sha tara da kuma ashirin ƙarni, bude fadi daya bayan daya. Irfanin bayani na daya matsalar haifar da bukatar kafa sabuwar gogewa. A gwaji sakamakon ya ba Yunƙurin zuwa theories da shiriritar da ake bukata don tabbatar da ko shanyewa. Sau da yawa, mafi girma binciken ya bayyana, saboda kawai a cikin wannan hanya da dabara ne dace don sarrafa kwamfuta (kamar jimla Max Planck). A farkon zamanin da daukar hoto, masana kimiyya san cewa uranium salts haske-warke haske-m film, amma ba su san da cewa dalilin wannan sabon abu ne nukiliya fission. Saboda haka, radioactivity aka karatu domin gane yanayin nukiliya lalace. Babu shakka cewa watsi jimla a mulki da aka generated, amma sai aka ba share abin da shi ne. Chet Curie cirewa m radium da polonium, sarrafa uranium tama kusan hannu don samun amsar wannan tambaya.

Jami'in radiation

Rutherford ya yi yawa a nazarin atomic tsarin da kuma gudummawar da nazarin yadda da rabo daga cikin tsakiya zarra. Scientist sa da radiation jefarwa da wani rediyoaktif kashi a wani Magnetic filin da kuma samu babban sakamakon. Sai ya juya daga cewa radiation kunshi uku aka gyara: daya ya tsaka tsaki da kuma sauran biyu - gaskiya ma da barnatar da caji. fission binciken ya fara da katin shaida na da aka gyara. An tabbatar da cewa core za a iya raba, ba wani ɓangare na da kyau cajin.

A tsarin da tsakiya

Yana daga baya ya haifar cewa atomic tsakiya da aka hada ba kawai na gaskiya caje barbashi protons, amma tsaka tsaki neutron barbashi. Tare da suke kira nucleons (daga Turanci «tsakiya», da kwaya). Duk da haka, masana kimiyya sun sake ci karo da matsala: da taro na tsakiya (watau yawan nucleons) bai ko da yaushe dace ta cajin. Y hydrogen tsakiya yana mai lura da +1, da kuma taro iya zama uku, biyu, da kuma daya. A wadannan da shi a cikin lokaci-lokaci tebur helium cajin core 2, tare da tsakiya ƙunshi 4 zuwa 6 nucleons. More hadaddun abubuwa iya samun yawa ya fi girma yawan daban-daban talakawa tare da wannan cajin. Irin wannan bambancin da kwayoyin halitta kira isotopes. Kuma wasu sun quite barga isotopes, wasu da sauri rududdugaggu, saboda gare su aka halin da makaman nukiliya fission. Wane dalili daidai da yawan nucleons kwanciyar hankali na nuclei? Me Bugu da kari na daya kawai neutron da nauyi da kuma quite barga tsakiya kai wa tsaga da su saki na radioactivity? Oddly isa, amsar wannan tambaya mai muhimmanci ta ba tukuna aka samu. Empirically, an gano cewa wani yawan protons da neutrons dace barga jeri na nuclei. Idan core 2, 4, 8, 50 neutrons da / ko protons, da kwaya zai uniquely barga. Wadannan lambobin an ko da ake magana a kai a matsayin sihiri (kuma ambace su da su kamar yadda manya, masana kimiyya, makaman nukiliya kimiyyar lissafi). Saboda haka, makaman nukiliya fission dogara a kan su taro, cewa shi ne, yawan su bijiro da batun kafa nucleons.

Drop, cover, crystal

Ƙayyade da factor cewa shi ne alhakin, shi ba zai yiwu ba a wannan lokacin domin da zaman lafiyar na tsakiya. Akwai da yawa theories na atomic tsarin model. Uku daga cikin mafi shahara da kuma raya sau da yawa a rashin daidaito da juna a daban-daban da al'amura. Na farko shi ne cewa core - wani digo na musamman nukiliya ruwa. Kamar yadda na ruwa, shi ne halin da fluidity, surface tashin hankali, Fusion da kuma lalata. A harsashi model a cikin kwaya ma, akwai wasu makamashi matakan, wanda suna cike da nucleons. The uku jihohin da da zuciyar - a matsakaici cewa shi ne iya refract takamaiman zango (de Broglie), cikinsa da Refractive index - shi ne m makamashi. Duk da haka, babu model ya zuwa yanzu ya kasa cikakken bayyana dalilin da ya sa a wani m taro na wannan musamman sinadari, da tsagawa da tsakiya zai fara.

Abin da ya faru lalata

A radioactivity, kamar yadda aka ambata a sama, da aka samu a cikin abubuwa da za a iya samu a cikin yanayi: uranium, polonium, radium. Alal misali, da sabon samar, m uranium ne rediyoaktif. tsagawa aiwatar a cikin wannan harka zai zama maras wata-wata. Ba tare da wani waje da tasiri wasu adadin uranium atoms emit alpha barbashi spontaneously canza kama zuwa thorium. Yana da wani nuna alama, wanda ake ce da rabin-rai. Yana nuna, na tsawon lokaci daga farko part lambobi zai zama game da rabi. Kowane rediyoaktif kashi rabin rayuwa na da kansa - daga wani ƙunshi juzu'i na biyu a California zuwa daruruwan dubban shekaru domin uranium da kuma cesium. Amma akwai wani tilasta aiki. Idan atomic nuclei bombarding protons ko alpha barbashi (helium nuclei) da high sanadin motsi makamashi, za su iya zama "tsaga". hira inji, ba shakka, daban-daban daga yadda mahaifiyar ta fi so karya gilashin fure. Duk da haka, a wasu misalin za a iya gano.

atomic makamashi

Saboda haka yanzu mun ba amsa wa m tambaya: inda ya aikata da makamashi a nukiliya fission. Domin a farkon shi ne wajibi ne don bayyana cewa a lokacin da samuwar na tsakiya ne na musamman nukiliya karfi, da ake kira da karfi hulda. Tun da zuciyar kunshi wani sa na m protons, tambayar da ya rage, da yadda suka tsaya tare, saboda electrostatic tsaro na da karfi isa ya tare su daga juna. Amsar ne duka sauki, kuma akwai: da zuciyar an aje a kudi na sosai m musayar tsakanin nucleons musamman barbashi - pions. Wannan mahada zaune ne wuce yarda da kananan. Da zarar kare musayar pi-mesons, da zuciyar disintegrates. kawai da an san cewa da taro na tsakiya shi ne kasa da Naira Miliyan Xari duk da bijiro da batun kafa nucleons. Wannan sabon abu ne da ake kira taro lahani. A gaskiya, da m taro - shi ne samar da makamashi da aka kashe a rike da mutunci da kwaya. Da zarar rabu da atomic tsakiya wasu bangare na wannan makamashi da aka samar a cikin nukiliya ikon shuke-shuke da kuma tuba a cikin zãfi. Wannan ne, da samar da makamashi na nukiliya fission - shi ne bayyananne zanga-zanga na Einstein ta shahara dabara. Ka tuna, da dabara karanta kamar: makamashi da kuma taro za a iya tuba a cikin juna (E = mc ^2).

Ka'idar da yi

Yanzu gaya mana yadda aka yi amfani da zalla msar tambayar samu a rayuwata for gigawatts na wutar lantarki. Da fari dai, ya kamata a lura da cewa a cikin sarrafawa halayen jawo fission da ake amfani. Mafi sau da yawa shi ne uranium ko polonium, wanda aka bombarded da sauri neutrons. Abu na biyu, shi ya kamata a fahimci cewa nukiliya fission yana tare da samar da sabon neutrons. A sakamakon haka, yawan neutrons a dauki zone ne iya girma sosai da sauri. Kowane neutron collides tare da sabon, mafi dukan kernels, tsãgewar ƙwãyar su, wadda take kaiwa zuwa wani karuwa a cikin zafin rana tsara. Wannan shi ne sarkar dauki na nukiliya fission. Uncontrolled yawa na neutron karuwa a cikin reactor iya kai zuwa wani fashewa. Wannan abin da ya faru a shekarar 1986 a chernobye nukiliya ikon shuka. Saboda haka, a dauki zone ne ko da yaushe wani abu wanda garwaya da wuce haddi neutrons su hana wani bala'i. Wannan graphite a cikin nau'i na dogon sanduna. fission rate za a iya ragae da baftisma da sandunan cikin dauki zone. Jadawalin nukiliya dauki An yi musamman ga kowane aiki abu da kuma rediyoaktif bombarding ta barbashi (electrons, protons, alpha barbashi). Duk da haka, da karshe makamashi fitarwa lasafta bisa ga doka da kiyayewa: E1 + E2 + E3 = E4. Wannan shi ne, jimlar makamashi na farko core barbashi da kuma (E1 + E2) dole ne daidaita da makamashi na sakamakon core da free makamashi sake a cikin nau'i na (E3 + E4). A lissafi kuma ya nuna wata nukiliya dauki, wani abu samu ta hanyar bazuwar. Alal misali, uranium U = Th + Ya, U = Pb + Ne, U = Hg + MG. Kuma bã ya isotopes da sinadaran abubuwa, amma wannan yana da muhimmanci. Alal misali, akwai uku yi yiwuwa uranium fission, wanda nuna daban-daban gubar isotopes, kuma Neon. Kusan xari bisa dari na fission dauki samar rediyoaktif isotopes. Wato, da lalata da uranium samu rediyoaktif thorium. Thorium, protactinium ne iya rarrabu, cewa - to actinium, da sauransu. Rediyoaktif a cikin wannan jerin iya zama, kuma bismuth, kuma titanium. Ko hydrogen dauke tsakiya biyu protons (a wani kudi na daya proton), in ba haka ba ya kira - deuterium. Ruwa kafa tare da hydrogen kira nauyi da kuma cika da farko kewaye a nukiliya reactor.

ba-lumana zarra

Da maganganu kamar "makamai tseren", "Cold War", "nukiliya barazana" ga zamani mutumin iya ze tarihi da kuma m. Amma da zarar kowane labarai saki aka tare da labarai da rahotanni kusan a duk faɗin duniya game da yadda da yawa ƙirƙira makaman nukiliya da kuma yadda za ku yi yãƙi da shi. Mutane suna gina karkashin kasa bunkers da kuma sanya hannun jari a taron na nukiliya hunturu. Whole iyalan yi aiki a kan halittar mafaka. Ko m amfani da makaman nukiliya fission halayen iya haifar da bala'i. Zai ze cewa nuclear ya sanar da 'yan adam da daidaito a cikin wannan yanki, amma abubuwa na duniya da aka fi karfi: girgizar kasa a Japan m sosai robust tabbatarwa daga cikin NPP "Fukushima". Energy nukiliya dauki amfani da, don ya hallaka mai yawa sauki. Technology bukatar kawai iyaka karfi na fashewa, don haka kamar yadda ba su da gangan hallaka dukan duniya. A mafi "m" ragargaza, idan za ka iya kiran shi, ba ƙazantar da kusanci da radiation. A general, mafi sau da yawa da suka yi amfani da wani uncontrolled sarkar dauki. Abin da a nukiliya ikon shuke-shuke yi jihãdi da duk yana nufin ya kauce wa bama-bamai a cimma wata sosai m hanya. Ga wani halitta rediyoaktif kashi, akwai wasu m taro na m abu a cikin abin da sarkar dauki taso kanta. Uranium, misali, shi ne kawai hamsin kilo. Tun uranium ne mai matukar wuya, shi ne kawai karamin karfe ball 12-15 santimita a diamita. A farko atomic ragargaza kika aika a Hiroshima da kuma Nagasaki, aka yi daidai a kan wannan manufa: biyu unequal sassa na tsarki uranium kawai a hade, kuma ba Yunƙurin zuwa wani m fashewa. Zamani makamai ne mai yiwuwa more hadaddun. Duk da haka, game da m taro lallai ba ne su manta da cewa tsakanin kananan kundin tsantsa rediyoaktif abu a lokacin ajiya ya zama shingen cewa hana guda tare.

radiation kafofin

Duk da abubuwa na atomic tsakiya tare da cajin a kan 82 ne rediyoaktif. Kusan duk na m sinadaran abubuwa da rediyoaktif isotopes. The mutum da tsakiya, da kasa ta rayuwa. Wasu abubuwa (kamar California) zai iya kawai za a samu synthetically - turawa nauyi kwayoyin zarra da m barbashi, sau da yawa tare da accelerators. Tun da su ne sosai m, su ne ba su kasance a cikin ƙasa, ta ɓawon burodi: samuwar na duniya, da suka sauri rududdugaggu cikin wasu abubuwa. Abubuwa da karin haske nuclei, kamar uranium, yana yiwuwa cire. Wannan tsari shi ne dogon, dace da uranium hako ma'adinai, har ma a arziki sosai ores dauke da kasa da kashi daya. The uku hanya, watakila, ya nuna cewa wani sabon yanki epoch ya fara. Wannan hakar rediyoaktif abubuwa daga radioactive. Bayan aiki man fetur a wani iko shuka, a kan wani submarine ko wani jirgin sama m, a cakuda fara abu da kuma karshe uranium, da sakamakon division. A lokacin, an dauke da wani m radioactive da kuma halin kaka ƙayayuwa batun, kamar yadda suke zubar cikin irin wannan hanyar da ba su ƙazantar da yanayi. Duk da haka, akwai yiwuwar cewa shirye-mayar da hankali rediyoaktif abubuwa, a nan gaba (misali, polonium), za a samar daga wannan sharar gida.