Fission navokî: pêvajoya perçebûna navokî. reaksiyonên navokî

Di gotara xwe de behsa wê çi perçebûna navokî wekî pêvajoya hatiye dîtin û şirovekirin. Nîşan bikaranîna wê wekî çavkaniya enerjî û çekên navokî.

"Levakirin" atom

sedsala bîst û yekemîn giştgîr û bi îfadeyên wek "enerjiya navokî", "teknolojiya navokî", "wêran radyoaktîf" e. Hertim û niha jî vê sernivîsê de raporên derbarê hitmala têkelbûna radyoaktîf ên ku ax, oqyanûsan, di qeşayê de Homer firiyan. Lê belê, kesên asayî caran ne ramaneke pir baş ji tiştên ku li herêma zanistî û çawa ew di jiyana rojane de dibe alîkar in. Divê hûn dest, belkî, bi çîrokên. Ji pêşî pirsa, ku mirov sax-têr û baş-cilên pirsî, wî xwest ku dizanin çawa li dinyayê dixebite. Çawa çav dibîne, guh dibihîze, çima ji avê ji kevir ji cihê ye - ku ew e ku bi zanayên wî ji lênêrîna vêgavê. Even li Hindistanê kevnar û Yewnanistanê, hinek hişê wî pirsîn pêşniyar kiriye ew e ku herî kêm particle (ku bi navê "parkirin"), bi taybetiyên madî heye. dermanxane Medieval piştrast texmîn zana, û atom pênase modern de an atom - ya herî biçûk jî particle ji madeyeke e ku hilgirê milkên.

parçeyên atom

Lê belê, pêşketina teknolojiyê (wek nimûne, wêne) bir atom dev ji bo ya herî biçûk jî, cismê particle gengaz. Tevî ku cuda cuda hatin binçavkirin atom Mad bêalî ye, zanyar zû fêm: ew ji du beşan bi tawanên cuda cuda pêk tê. Hejmara yên yekîneyên doz bi awayekî erênî hejmara neyînî, tezmînata bi vî awayî atom bêalî dimîne. Lê belê dawî tu model yekane yê atom hene. Ji ber ku di wê demê de hê jî bi fîzîka klasîk de serdest bûn, ku bêy cuda hene.

model ji atom

Di destpêkê de, modela "nanê sipî bi mewijan" pêşniyar kirin. Barê erênî, wekî ew bi muzîkę, li tevahiya qada atom û ew, wekî mewijan di bun, doz neyînî têne dabeşkirin. The navdar tecrûbeyên ji Rutherford diyarkirin li jêr e: a element pir giran bi sûcdarkirina erênî (nucleus) ye, û dorpêç bi elektronan pir ronahîtir li navenda atom. bi sedan Kernel Loss caran, hebs kurtahî hemû elektronan (e ku 99.9 ji sedî ji aliyê giraniya total atoman). Bi vî awayî modela cîhanî ya atom Bohr ji dayik bû. Lê belê, hin hêmanên wê tevnagere û di wê demê de fîzîkê yên klasîk tê pejirandin. Ji ber vê yekê, ji mekanîka qûantan nû hate pêşxistin. Bi xuyabûna wê dema zanist nonclassical dest pê kir.

The atom û radyoaktîvîteya

Ji hemû li jor jî eşkere dibe ku dendika - ew a giran, part doz bi awayekî erênî li ser atom, ku regezekî piranîyeke mezin ev e. Dema ku quantization yên enerjiyê û helwesta elektronek çikûsiyê nake an atom baş vekolînkirin, ev dem ji bo fêmkirina cewherê nucleus atomî ye. Ev ji bo ku alîkariyên ji bo vedîtina ewreng û nedikir, ji radyoaktîvîteya hat. Ev alîkarî hatiye eşkere naveroka atom navendî giran, wek çavkaniya radyoaktîf - perçebûna navokî. Li dorê ji nozdehan de û bi sedsalan bîstan de, vekirina yek li pey ya din jî ket. çareseriya teorîk yek pirsgirêk sedema ku pêwîstiya bi set tecrûbeyên nû. Encamên ezmûnî da radibin ji bo teoriyên û mumkin e ku ji bo piştrast bike an bisekinin de pêwîst in. Gelek caran, yê herî mezin û vedîtina re xuya bû, ji ber ku di vê rê de formula musaît computing (wek quantum Max Planck) e. Di destpêka serdema photography, zanyar dizanibû ku xwê uranyumê ronahiya-qenc film hesas-ronahiyê, lê wan ew bi xwe jî dizanin ku di bingeha vê diyardeyê perçebûna navokî ye. Ji ber vê yekê, radyoaktîvîteya ji bo fêmkirina cewherê, rizîbûn navokî lêkolîn kirin. Ev zelal e ku weþan, bi veguherîneke quantum bi giştî bûn, lê ne diyar bû çi ye. Chet Curie kolandin radium paqij û polonium, hevdîtina ore uranyumê hema hema bi destan ji bo bersiva vê pirsê.

tîrêjên belaş

Rutherford gelek ji bo lêkolîna avabûna wê ya atomî kiriye û her weha bi vê lêkolînê yên ku çawa dabeşkirina Çêkirina an atom beşdarbûn. Zanistekî tîrêjên destê Elementeke radyoaktîf di zeviya magnetîsî durist kirin û got encama mezin. Ev derket holê ku tîrêjên ji sê pêkhatên: yek bêalî bû û her du yên din - bi awayekî erênî û neyînî doz hatiye vekirin. xebatê de perçebûna bi destnîşankirina pêkhateyên wê dest pê kir. Ev hatiye eşkerekirin, ku navenda dikarin dabeş bin, da ku beşek ji belaş erênî wê.

Bingehê nucleus

Ev paşê derket holê ku sîsika atomî ye pêk tê, ne bi tenê yên erênî keriyên protonan, lê keriyên neutron notr de doz hatiye vekirin. hênê bi hev re ew navê bi (ji English «nucleus», dendika). Lê belê, zanyar dîsa pirsgirêk rastî: girseya ku ji nucleus (ango hejmara yên wergirtiye) bi xwe her tim ji bo belaş xwe biþînim. Y nucleus hydrogen xwedî pere ji +1, û bi girseyî dibe ku sê, du, û yek. Li jêr ku di demên dewrî sifrê helium core belaş 2, bi nucleus xwe de 4 ji 6 wergirtiye. hêmanên aloz More dikarin çend gelek mezintir ji girseyên cuda bi heman tawanê hene. Bi vî rengî teşe yên atoman navê isotopes. Û hin isotopes pir stabîl bûn, hinekên din bi lez perçe, ji ber ku ji bo wan ew bi perçebûna navokî naskirî bû. Çi bingehê hevgirtî bi hejmara hênê aramiya dikit? Çima ji bilî yên bi tenê yek neutron ji nucleus giran û gelek stabîl ji bo parçebûna xwe ji bo serbestberdana ji radyoaktîvîteya? Braûzerê de, li bersiva vê pirsa girîng hê nehatine dîtin. Ezmûnî, derket hate dîtin ku hejmarek ser rohnîkirina protonan ji bo configurations stabîl ya dikit biþînim. Eger core 2, 4, 8, 50 neutrons û / an protonan, dendika bêhempa stabîl wê. Ev hejmar bi heta wek darek sewqî (û wekî mezinan, zanyar, fîzîka nukleer navê wan). Bi vî awayî, perçebûna navokî girêdayî li ser girseya xwe, ew e ku, hejmara hênê nifûsek xwe.

Drop, cover, cama

Biryarê li ser faktora e ku, ew di demê de ji bo îstiqrara nucleus gengaz bû ne. Gelek nêrînên cûda yên modelên avaniya wê ya atomî jî hene. Sê ji navdartirîn û gelek caran li Genfê bi hev û din, di meseleyên cuda pêşxistin. Ya yekem ew e ku core - dilopek avî navokî taybet. Wek ji bo av, ku bi fluidity, aloziya surface, fusion û rizîbûnê, bilêv. Di modela qalikek di kernel jî, ne di asta enerjiya hin, bi yên ku bi wergirtiye tije heye. Li welatên sêyem ku core - a navîn e, ku bikaribe refract dike .Her taybet (de dûalîtî), ku tê de bi index wêre - e , enerjîya potansîyel. Lê belê, no model heta niha bi ser neket ji bo bi temamî behsa çima li girseyî krîtîk hinek ji yên ev element kîmyayî bi taybetî jî, ji dabeşbûna ji nucleus dest pê dike.

Çi diqewime, rizîbûn

uranyumê, polonium, radium: radyoaktîvîteya, wek ku li jor behsa wan kir, di madeyên ku dikare di xwezayê de hate dîtin. Ji bo nimûne, ya nû hatî çêkirin, uranyumê paqij radyoaktîf e. pêvajoya dabeşbûna di vê rewşê de ne plankirî be. Bêyî ti bandora ji derve diyarkirî yên atoman uranyumê emit keriyên alpha ixtiyaran nav thorium guhertin. Ev tê wateya, ku ji nîv-jiyana navê e. Ev nîşan dide, ji bo demeke ji dem ji hejmarên destpêkê beşek wê li ser nîv be. Her yek element radyoaktîf nîv-jiyana xwe bi xwe - ji dötîretî a diduyan ji California ji bo bi sed hezaran salan ji bo uranyumê û cesium. Lê belê çalakî bi zorê heye. Eger dikit atomî bombebaran protonan an keriyên alpha (helium dikit) bi enerjî NATOyê ya bilind, ew nikare bibe "perçe". mekanîzmayeke converter, bê guman, cuda ji çawa vase dişikîne favorite dayikê ye. Lê belê, analogy hin nayê isbat.

ku enerjiya navokî

ku nizane ya enerjiyê li perçebûna navokî: Heta niha em ji bo pirsa pratîk bersiv da ne. Ji bo destpêkeke jî ji bo zelalkirin ku di dema damezrandina navokê hêza atomî taybetî, bi navê interaction bihêz pêwîst e. Ji ber ku core pêk tê, yên set of protonan erênî, pirsîyar her dimîne, çawa ew bi hev digrin, ji ber ku hêzên vega têr bihêz bê hempa ji hev û din heye. Rexnedar jî hêsan, û li wê derê ye: core li ser hisabê ji danûstandinên pir bi lez di navbera wergirtiye keriyên taybet xweyî - aza-. Ev link dijî bendavê biçûk e. Carekê newêrin danûstandina pi-.Atom, navenda radibe. Wek ku baş tê zanîn ku gorên komî yên li nucleus kêmtir ji yekûna hemû hênê pêkhênerên wê ye. Ev diyardeyeke e li qusûr bi girseyî tê gotin. Di rastiyê de, girseya ku wenda - enerjiyê de ku li ser parastina yekitîya kernel derbas ye. Carekê ji navoka atomê, ji hev cuda hin beşek ji vê enerjiyê di santralên nukleerî çêkirin û misilmanan nav germiya. e ku, enerjiya atomê atomî - xwenîşandanek zelal yên formula navdar Einstein e. Recall, formula xwendin wek: enerjî û girseyî dikarin bên nav hev û din (E = mc ^{2) bîya.}

Bîrdozî û pratîkê de

Îcar ji me re bêje çawa ku vedîtina bihînim û teorîk de di jiyana xwe de ji bo gigawatts yên elektrîkê tê bikaranîn. Di serî de jî, divê bê diyarkirin ku di reaksiyonên bin kontrola perçebûna germiyê de tê bikaranîn. Pirî caran ew uranyumê an polonium, ku ji aliyê neutrons lez bombebaran e. Ya duyemîn jî divê bê fêmkirin ku perçebûna navokî bi çêkirina neutrons nû re çûn. Di encama vê çalakiyê de, Hijmara notronên navokê li herêma berteka nikarin mezin bibin pir zû ye. Her neutron collides bi nû, difirikandin hemû zêdetir, ji wan re dibe, ku dibe ji bo zêdebûna nifşê germiya. Ev berteka zincîra ji perçebûna navokî ye. Mîqdarê kontrol ji zêdebûna neutron di reaktora dikarin bi teqîna rê. Ji ber çi di sala 1986 de li santrala nukleerî Çernobîlê de çêbû. Ji ber vê yekê, li herêma berteka e tim maddeyek, ku xewan neutrons bêedebî ji bo pêşî li vê trajediya mezin. Ev graphite di form of daran dirêj. rêjeya atomê dikare ji aliyê imad ji daran li herêma berteka kêmbûye. Equation reaksiyona atomî bi taybetî ji bo her maddeyeke çalak û radyoaktîf bombebaran keriyên xwe (elektron û protonan, keriyên alpha) hatiye çêkirin. Lê belê, di encam enerjiyê ya dawî li gor qanûnê ji conservation hejmartin: E1 + E2 + E3 = E4. e ku, ji bo enerjiyê total ya particle core destpêkê û (E1 + E2), divê ji bo enerjiyê de yên core di encamê û enerjî azad di forma (E3 + E4) serbest wekhev be. Hêlekê jî reaksiyoneka navokî, maddeyek, dest bi decomposition dide. Ji bo nimûne, uranyumê U = Th + Ew, U = Pb + Ne, U = Hg + Mg. Ev isotopes ji hêmanên kîmyayî dayîn ne, lê ev girîng e. Ji bo nimûne, ne sê derfet perçebûna uranium, ku berhemên isotopes lead cuda, û neon hene. Xaneyan yek ji sed ji sedê ji berteka perçebûna momik radyoaktîf hildiberîne. Ye, yanî, rizîbûn ûranyûmê dest thorium radyoaktîf. Thorium, protactinium nikare de lawaz e, ku - bi actinium, û hwd. Radyoaktîf Di vê koma dikare bibe, û bismuth, û titanium. Even hydrogen dihewînin, nucleus du proton û du (li rêjeya ji yek protonê) ye, wekî din bang - deuterium. Avê bi hydrogen navê giran û bi muzîkę, circuit yekem di reaktoreke atomî.

atom non-aştiyane

Pi wek "nijad çek", "Şerê Sar", "tehlûkeya nukleer" ji bo mirovê nûjen dibe ku dîrokî û bê wate xuya. Lê carekê her serbestberdana nûçeyên me ji aliyê nûçeyên hema hema li hemû derên cîhanê li ser çiqas folklor çekên navokî û çawa ji bo şer jî amade bûn. Gel ava kirin kozikên underground û Pişkên ku di bûyerê de ji a zivistanê de navokî. malbatên bi tevayî li ser çêkirina stargehan de xebitî. Even bikaranîna aştiyane ya reaksiyonên perçebûna atomî dibe ku ji bo karesata rê. Ev wisa diyar e ku Çernobîlê de hîn hatiye mirovahiyê ji bo şaşitî û di vî warî de, di heman demê de hêmanên planet bihêztir bû: ji ber erdhejê li Japan ziyanê xurtkirina pir bi tenduristî ya Îstgeha "Fukushima". Energy reaksiyona atomî bikaranîn ji bo tunekirina gelek hêsantir dike. Technology pêwîstî bi tenê hêzeke bi sînor yên di teqînê de, da ku bi awayekî bêhemdî tune tevahiya dunyayê. The herî bombeyên "însanî", eger tu ji me re dibêjî, li derdora tîrêjên qirêj ne. Bi giştî, gelek caran ew reaksiyona zincîra bê kontrol bi kar tînin. Çi di desthilatê santralên tekoşîn bi hemû wateya ku rê li bombeyên bo gihiştina bi awayekî gelekî paşvemayî ye. Ji bo tu elementeke radyoaktîf xwezayî, e hin girseyî krîtîk ên cismê paqij in ku weke reaksiyoneke zincîra xwe, pirseka hene. Ûranyûmê, ji bo nimûne, tenê pêncî kîlo ye. Ji ber ku ûranyûma a pir dijwar e, ew tenê ball metal biçûk 12-15 santîmetre li diameter e. Ya bombeyên atomê yekem li Hîroşîma û Nagazakî berdaye, bi teqezî li ser vê prensîbê bûn: du beşan newekhev yên uranyumê dilpak bi tênê bi hev re û zêdebûna bi teqîna nîşanên da. çekên Modern qey tevlihevtir e. Lê belê, li ser hejmareke girîng e ku ne pêwîst ji bîr bike ku di navbera cildên biçûk ji hilikeka radyoaktîf paqij di dema veşartinê de divê astengiyên ku perçe bi hev re pêşî be.

çavkaniyên radyasyonê

Hemû elementên ji navoka atomê, bi pere li ser 82 radyoaktîf e. Hema hema hemû ji hêmanên kîmyayî heste heye isotopes radyoaktîf. The jiyana xwe diha navoka, kêmtir. Hinek hêmanên (wek California) tenê dikare were bidestxistin synthetically - xurtkirina atoman giran bi keriyên heste, gelek caran bi accelerators. Ji ber ku ew gelekî nearam in, ew in ku niha di qafika erdê ne: damezirandina planet, ew zû nav elementên din riziya. Maddeyên bi dikit ronahiyê bêtir, wek uranium, gengaz e ku mirov derxe e. Ev pêvajoya dirêj, ji bo goveka uranyumê e, hetta, li ores pir dewlemend de dihewîne bitinê yek ji sedê. Ya sêyem, belkî jî, nîşan dide ku, îmge, jeolojîk nû hatiye destpêkirin. Ev derxistina Herwaha ji waste radyoaktîf. Piştî ku sotemeniya kar di santrala, li ser gemîya an jî firokeyan, Tevliheviyeke ji dest maddî û uranyumê dawî, di encama cudabûna. Vê gavê, ku wek wêran radyoaktîf saxlem û mesrefa pirsa stiriyan, wekî ku ew ji bi vî awayî, ku ew jîngeha qirêj ne avêtin. Lê, dibe ku ji maddeyên radyoaktîf amade-întellektuel de, di pêşerojê de li nêzîkî (ji bo nimûne, polonium), wê ji ev rûnê çêkirin heye.