Nuclear fission: u prucessu di nuclear fission. riazzioni nucliari

L'articulu parra di ciò chì un nucleari canadese fission cum'è u prucessu hè statu scupertu è emuzioni. Discloses u so usu com'è una surgente di energia e armi nucleari.

atomu "Indivisible"

XXIesimu seculu, hè SANGUIFICASSE cu tali sprissioni com'è "trinacria", "a tecnulugia nucleari", "quoi radiuattivu". Ogni ora è po l 'année lucia raporti circa la pussibilità di Cuntaminazzioni radiattiva di a tarra, u oceani, u Ghiaccio, Antarticu. Tuttavia, populu stupiti ùn sò à spessu assai bona idea di ciò chì u spaziu di scenza è comu lu aiuta in a vita bassu. Tu avissi principiatu, forse, incù a storia. Da l 'assai prima quistione, ca dumannò a un omu bè-pasce è bè vistutu di-iddu vosi sapiri comu travagghi di lu munnu. Comu vidi l 'ochju, u arechja di sente quessa chè acqua, diffirisci di a petra - chì hè ciò chì u sage da tempu cura i più antichi. Ancu in anticu India è Grecia, qualchi menti dumandonu sò pruposti chì ci hè una particella minimu (veni chiamatu puru "indivisible"), cù l 'uggetti di u materiale. alchimista Medieval cunfirmatu criu sàviu, è u mudernu definizione atomu cumprendi un atomu - i più chjuca particella di una sustanza chì hè una traspurtadore di pruprietà.

parti atomu

Però, u sviluppu di a tecnulugia (per esempiu, ritratta) guidatu di l 'atomu cessatu di esse u bè particedda nica pussibili. Puru fattu traballat atomu hè electrically neutrali, scinziati si capissi subitu: si componi di dui parti cu 'accusa differente. U numaru di unità incaricata custruttivamenti u numeru di u negativu compensates dunqua ferma atomu neutrali. Ma ùn ci era micca mudellu giudicatu di u atomu. Dapoi a ddu tempu ancora, duminata da a fisica classica, chì ci era differente iputesi.

mudellu di l 'atomu

Cumenciu, fù pruposta lu mudellu di "u pane biancu incù pàssula". U rispunsevule pusitivu comu lu lustru di lu tuttu u spaziu di u atomu è, comu passa in una bie, accusa negativu hè distribuitu. U famosu spirimenti di Rutherford distingue i seguenti: hè un elementu assai pisanti cù un rispunsevule pusitivu (u nucleu), è entouré, cu lu littroni assai liggera in u centru di l'atomu. cintunari nòcciulu Peso di i tempi grùassu di la summa di tutti l 'elettroni (chì hè 99,9 centu da pisu di atomi tutali). Cusì hè natu u mudellu planetariu di u atomu Bohr. Tuttavia, certi di i so elementi cuntrariu accettatu à u tempu di a fisica classica. Per quessa, u novu micànica quantistica statu sviluppatu. Incù u so 'aspettu lu piriudu si messe nonclassical scienza.

U atomu è a radiuattività

From tuttu u sopra, addiventa chjaru chì u nòcciulu - hè una, parti pisanti incaricata custruttivamenti di u atomu, ca custituisci lu nùcliu di lu. Quandu l ' quantization d' energia e la pusizioni di un Emissio arbitunu un atomu sò state bè studiatu, hè tempu à capisce a natura di u nucleu atomicu. Hè ghjuntu à l 'aiutu di una scuperta brillanti e cunsequenze di a radiuattività. Ci hà aiutatu à palesani u criticu di atomu cintrali pisanti, comu lu surghjente radiuattivu - nuclear fission. À u turnu di u XIX è XX seculu, u apertura cascò unu dopu à l 'altru. suluzione teorichi di un prublemu, pruvucannu lu bisognu à rifà novu spirienzi. I risultati spirimintali asìstinu li tiurìi e SCUDISCIASSERO chì hè bisognu à cunfirmà o refute. À spessu, u cchiù granni scuperti affaccatu, ma solu perchè in stu modu la fòrmula hè còmuda di informatica (cume value Max Planck). À u principiu di l 'èbbica di fotografia, scinziati sapia chì be fission lume-purcina cosita lume-fattivu, ma ùn sapete chì li basi di stu fenominu si nuclear fission. Per quessa, a radiuattività era studiatu in ordine per capisce a natura di a curruzzione nucleari. Hè cunfusione chì lu transitions value pagare stati caricate, ma ùn fù smachjera ciò chì ghjè. Chet Curie estratti radium, pura è Poloniu, trasfurmeghja guasi manually manganese fission pè ottene una risposta à sta quistione.

raghji Charge

Rutherford hà fattu assai pi lu studiu di a struttura atomicu è dinù cuntribuitu à u studiu di comu lu gruppu di u nucleu di un atomu. Scinziatu mette i raghji tenta da un elementu radiuattivu in un campu di magnetichi è s'arrizzò un gran risultatu. Si girò fora chì i raghji si componi di trè cumpunenti: unu era neutrali e l 'àutri dui - custruttivamenti è negatively accusati. canadese fission studiu accuminzau cu la identificazione di u so cumpunenti. It has been pruvati chi lu core pò esse spartutu, à dà parte di u so rispunsevule pusitivu.

A struttura di u nucleu

Hè tardi, evidenti chì u nucleu atomicu hè cumpostu micca solu di custruttivamenti particeddi di prutoni, ma u particeddi neutron neutrali accusati. Insieme sò chjamati nucleons (da English «nucleu», lu kernel). Tuttavia, scentifichi sò novu scontru un prublema: a messa di u nucleu (vale à dì u numeru di nucleons) hà micca sempre currisponde à u so rispunsevule. Y nucleu gocce hà un rispunsevule di +1, è i media pò esse trè, dui è una. In seguenti si in lu core rispunsevule verbi Helium periodic 2, incù u so nucleu cuntene 4 à 6 nucleons. More elementi cumplessu pò avè un numaru assai cchiù granni di differente messi cù u listessu u cumandante. Tali evuluzzioni di atomi chiamatu Nuclear Medicine. È certi eranu Nuclear Medicine abbastanti stàbbili, altri disintegrated subitu, per via di li fù carattirizzata da nuclear fission. Cosa basi cummirciali cù u numaru di nucleons resistenti di u nucleu? Perchè a prisenza di sola neutron à u nucleu pisanti è abbastanti stàbbili purtatu à a so divisioni di liberallu di radiuattività? abbasta enough, la risposta à sta mpurtanti quistione hè micca sempre statu trovu. Empirically, hè statu trovu fora chì un certu numaru di prutoni e neutroni currisponde à cunfigurazioni stadda di u nucleu. Sè lu core 2, 4, 8, 50 neutroni è / o di i prutoni, u nòcciulu sarà locu stadda. Sti numeri sò ancu chjamata a categoria magicu (è elli, chjamatu cum'è generale, scinziati, la fìsica nucliari). Cusì, nuclear fission dipende di a so messa, chì hè, u numeru di i so nucleons hé.

Goccia, cover, cristal

Definisce u fattore chì hè a so rispunsabilità, ùn hè pussibule à u mumentu di i resistenti di u nucleu. Ci sò tanti li tiurìi di mudelli struttura atomicu. Tri di u più famosu è sviluppati à spessu in cuntrastu cù l 'àutri a quistioni diffirenti. A prima hè chì u nòcciulu - una candella di liquidu nucleari spiciali. As di acqua, hè caratterizata da fluidity, tinzioni a superficia, fusion è a curruzzione. In l 'attesa mudellu in u core di troppu, ci dont certa energia livelli, chì dont prenu cun nucleons. U terzu stati chi lu core - una spezia chì hè capaci à rifranciri specifichi lunchizza (de Broglie), duv'è u gradimentu refractive - hè l 'energia putenziale. Però, no mudellu hè tantu luntanu hà fiascatu à discriva cumplettamente perchè a na certa massa critica di stu particulare elementu chimicu, u maju di u nucleu principia.

Nzo chi succèri a curruzzione

U radiuattività, comu dissimu prima, fù trovu in sustanzi chì si pò trova in a natura: natural, Poloniu, radium,. Per esempiu, u appena pruduciutu, uranium pura hè radiuattivu. prucessu di maju in stu casu, hà da esse spuntanea. Senza ogni influenza certa quantità esterni di atomi fission emettini particeddi alfa sponta trasfurmò PPC. Hè un volume, chi si chjama a meza-a vita. It mostra, per un piriudu di tempu da i numari parti iniziali sarà circa mitati. Ogni elementu radiuattivu meza-a vita di u so propriu - da un Fraction di una seconda di California a cintinara di migghiara di anni, per uranium è cäsium. Ma ci hè una attività furzatu. Sè u nucleu di atomi di bombard prutoni e particeddi alfa (nucleu Helium) incù un'energia kinetyczny, si pò esse "divisioni". miccanisimu di cunversione, di sicuru, sfarente da a quantu favourite l'mamma U nu vasu. Però, na certa omu pò esse fattu ricerche precise.

trinacria

So luntanu noi ùn sò tantu à i quistioni pratica: induve ùn l 'energia in nuclear fission. Per un principiu hè necessaria à clarify chi duranti la criazzioni di u nucleu sò forza nucleari particulare, chjamatu l 'azioni forti. Dapoi lu core custituitu di nu gruppu di forzi pusitivi, u quistioni ferma, cumu sguassà assemi, picchì l 'esercitu es hannu liami forti abbastanza pi repel li da ogni altru. A risposta hè à tempu chjara, è ci: lu core hè tinutu à u dannu di assai rapida scambiu trà nucleons particeddi spiciali - pions. Stu lea habite hè ncridibilmenti picculu. Compiu terminated u scambiu di P-mesons, lu core disintegrates. cum'è bè hè cunnisciuta chì i media di u nucleu hè menu cà u summa di tutte e di u so nucleons hé. Stu fenominu si chiama u kvar di massa. In fatti, u massa mancanti - hè l 'energia, chì hè passatu nant'à u mantinimentu di a sincerità di u nòcciulu. Compiu siparatu da u nucleu atomicu qualchi parti di sta forza hè pruduttu in i pianti a putenza nucliari è cummirtutu in calori. Chì hè, l 'energia di nuclear fission - hè una cumuna manifestazione di cèlibbri fòrmula di Einstein. Richiamari, la fòrmula leggi as: energia è di massa pò cummirtutu in altro (E = mc francia ^2).

Tiuria di e pratiche

Avà ci dicu, quantu si veni usatu scuperta spùticu teorichi a mio vita per gigawatts di elettricità. Didàttica, si deve esse a nutari ca a riazzioni cuntrullati veni usatu francese fission addurmisciutu. Più à spessu ghjè natural ou Poloniu, chì hè bombarded da neutroni viloci. Dopu, si deve esse capitu chì nuclear fission hè accumpagnatu da la criazioni di novu neutroni. Cum'è un risultatu, u numeru di neutroni in la zona reazzione hè capaci à cresce assai prestu. Ogni neutron collides cù novi, kernels più sana, li splits, chì cunduce à una crèscita di a generazione calori. Quissa hè una riazzioni a catena di nuclear fission. limitati Uncontrolled di accrescimentu neutron in u light pò purtari a nu scòppiu. Chì hè ciò chì hè accadutu in u 1986 in u nuca Chernobyl. Per quessa, in a zona reazzione hè sempre una sustanza chì absorbs neutroni earn à impedisce una Tinimuci. Stu lava in forma di verghe longa. tariffa canadese fission pò rallintatu da immersing u verghe in la zona riazzioni. Iquazzioni riazzioni nucleari hè fattu apposta per ogni sustanza attivu è radiuattivu bombarding so particeddi (elettroni, prutoni, particeddi alfa). Tuttavia, la pruduzzioni 'energia finali calculata secunnu la liggi di cunsirvazioni: E1 + E2 + E3 = E4. Chì hè, l 'energia tutali di u particella prufonde nizziali è (E1 + E2) deve esse paru à l' energia di u nòcciulu favurèvuli è l 'energia senza publicata in l' usu di (E3 + E4). L'equazzioni mostra dinù una riazzioni nucliari, un bè acquistatu da decomposition. Per esempiu, uranium U = Cascavel + Iddu, U = Pb + Ne, U = @MartinMercuri + Mg. Si hè micca datu Nuclear Medicine di u chimichi elementi, ma chistu è mpurtanti. Per esempiu, ci sò trè pussibulità fission canadese fission, chì pruducia differente Nuclear Medicine liatu, è scritta. Quasgi centu pi centu di i riazzioni canadese fission pruduci Nuclear Medicine radiuattivu. Chi è, lu dicadimentu di natural uttinni PPC radiuattivu. PPC, protoattiniu hè capaci à disintegrate, chi - a Actinide, è cetara è cetara. Radiuattivu in sta seria pò esse, è Bismuth, è titaniu. Ancu gocce cuntenendu nucleu dui forzi (à una rate of unu supivissiunatu), altrimenti chjamatu - Deuterium. Water furmati cun gocce chiamatu pisanti e lustru di la prima corsa in una light nucleari.

atomu non-di paci

Sprissioni cum'è "razza armi", "Guerra Fridda", "minaccia nucleari" à 'omu mudernu possinu storica è mpòrtanu. Ma una volta tutti i palummi nutizia fù accumpagnatu da raporti news, quasi tutti i più di u mondu circa how much nvintò 'armi nucliari è cumu a cummattiri lu. People stati costruzzioni bunkers clannistini e Gemiliana fatta in u casu di un inguernu nucleari. famigghi tuttu travagliatu nantu a creazione di capanni. Ancu usu di paci di li riazzioni nuclear fission pò purtari a disastru. Ci si pare chì Chernobyl hà insignatu umanità i accuratezza à stu spaziu, ma l 'elementi di u pianeta hè più forte: u tirrimotu in Japan mali assai furzutu fidilità di la NPP "Fukushima". riazzioni nucleari Energy usatu pi la distruzioni di assai cchiù sèmplici. Technology Abbisogna solu una forza limitata di lu scòppiu, accussì comu micca à lampà Lucciardi u web pianeta. U più "umana" bombe, s'è tù pò d 'ella, Fate micca pollute la vicinanza di radiazzioni. In generale, più à spessu si aduprà una riazzioni a catena uncontrolled. Cosa à a putenza nucliari, piante, strive da tutti i mezi di schisà i bombe à ghjunghje una manera assai quellu primitivu. Pè ogni elementu radiuattivu naturale, ùn ci hè qualchi massa critica di sustanza pura in cui 'na riazzioni a catena stissa Nasci. Uranium, per esempiu, hè solu una cinquantina chila. Dapoi fission hè una assai dura, hè ghjustu un picculu ballò di metallu 12-15 centimeters in diamitru. A prima bombe atomicu abbandunatu u Hiroshima è Nagasaki, hè stata fatta pricisamenti nantu stu principiu: dui parti unequal di natural pura simpricimenti salitu è asìstinu à una scòppiu terrifying. Modern armi dont prubbabbirmenti di più cumplessi. Tuttavia, circa la massa critica ùn hè micca necessariu di scurdà chì trà u picculu volumi di sustanza radiuattivu pura durante a pruvista deve esse cateri chì impediscenu i pezzi inseme.

fonte radiazzioni

Tutti l 'elementi di u atomicu nucleu cù un rispunsevule più di 82 dont radiuattivu. Quasi tuttu di l'elementi chimichi liggera hannu Nuclear Medicine radiuattivu. U grùassu u nucleu, u menu u so vita. Qualchi elementi (cume California) pò esse uttenuta solu synthetically - assicutari atomi pisanti cu particeddi liggera, à spessu incù accelerators. Dapoi ch'elli sò assai nstabbili, si nun sunnu prisenti in crosta di la terra: la criazzioni di u pianeta, ci prestu décalé in altri elementi. Sustanzi cù di più u nucleu di luce, cum'è natural, hè pussibili à tirà. Sta dimarchja hè longa, adattatu per uranium minieri, ancu in ores et assai riccu cuntena menu chè unu pi centu. A terza via, forsi, mosciani chì una nova epica, E. hà iniziatu. Stu estrazzioni di elementi radiuattivu da ghjetti nucleari. Dopu à carburant travaglià in una pianta lu putiri, nantu una catena o una traspurtadore aviò, un mischiu di a materia è fission finali, u risultatu di classa principianu. À u momentu, hè cunsidaratu un ghjetti radiuattivu impurtente è quantity pèrdita chianta spinusa, mentre ch'elli sò colpi di in una tale manera ch'elli ùn pollute l 'ambienti. Tuttavia, ci hè una pussibilità chì u prontu-dilimitati radiuattivu prudutti in u vicinu avvene (per esempiu, Poloniu), vuliri èssiri pruduciùtu da stu ghjetti.