Ядролук бөлүнүү: ядролук бөлүнүү жараяны. ядролук сезимге

макала жараяны катары ядордук бөлүнүүдө ачылган жана сүрөттөлгөн эмне жөнүндө айтылат. энергетика жана ядролук куралды булагы катары колдонуу түшүндүрүлөт.

"Бөлүнбөс" атом

Жыйырма биринчи кылымда "атомдук энергия", "өзөктүк технология", "уулуу заттар" деген сыяктуу сөздөр менен мамиле кылышыбыз керек. Ар бир учурда жана андан кийин гезити топурактын бузуу мүмкүнчүлүгү жөнүндө жапжарык, океандар, Антарктика муз. Ошентсе да, карапайым эл көбүнчө илим чөйрөсүндө эмне абдан жакшы идея эмес, жана ал кандайча күнүмдүк жашоодо жардам берет. Сиз окуялар менен, балким, баштоо керек. жакшы азыктанып, жакшы кийинген, андан биринчи суроого, тартып, ал дүйнө кантип иштээрин билүү үчүн келген. Көз көрүп, кантип, кулак суу таштан айырмаланат караганда эмне үчүн угат - Ошол убакта катарлаш кам акылмандарына эмне болуп саналат. Атүгүл байыркы Индияда жана гректер менен, кээ бир сураган акылы материалдык касиеттери менен жок дегенде бир бөлүкчөнүн (ошондой эле "бөлүнгүс" деп аталат) болуп саналат, деп кооптонушат. тастыкталган Орто химиктер акылдуу деп ойлойм, жана заманбап определение атом бир атомду кирет - касиеттерин алып жүрүүчү бир зат кичинекей бөлүкчө.

атом бөлүктөрү

Бирок, технологияларды иштеп чыгуу (мисалы, сүрөттөр) атом кичинекей мүмкүн бөлүкчө зат болуп калган алып келген. өзүнчө атом электрдик жактан нейтралдуу алынат да, окумуштуулар дароо түшүндүм, ал ар түрдүү айып менен эки бөлүктөн турат. терс саны Ошентип, ордун заряддуу бирдиктеринин саны нейтралдуу атомунда бойдон калууда. Бирок атомдун эч кандай мааниде модели бар эле. Ошол убакта бери дагы эле ар түрдүү божомолдор бар экенин, классикалык аныкталды үстөмдүк.

атом модели

Башында, "ак мейиз менен нан" модели сунуш кылынган. ал Бун мейиз сыяктуу атом жана аны, бүт мейкиндикти толтурган сыяктуу оң зарядга, терс заряддар бөлүштүрүлөт. Атактуу Rutherford эксперименттер төмөнкүдөй аныкталган: а оң заряддуу абдан оор элемент (ядро), ал эми атомдун борборунда көп уламдан-электрон менен курчалган. Бардык электрон суммасына (жалпы атомдун салмагын 99,9 пайыз) караганда оор убакта өзөк Салмагы жүз. Ошентип, атомдун Бор-жылдын планетардык моделин туулган. Ошентсе да, анын кээ бир классикалык аныкталды убагында кабыл карама-каршы келет. Ошондуктан, жаңы өлчөмү механика иштелип чыккан. Анын сырткы көрүнүшү менен мезгил nonclassical илимди баштады.

атом-апрелде

Ал эми анын жогору жагында бардык ядро айкын болот From - бул негизги бөлүгүн түзгөн атомдун бир оор, заряддуу бир бөлүгү болуп саналат. Качан энергиянын сандык жактан жана атомду айланган электрондордун абалы жакшы изилденген, бул атом ядросунун табиятын түшүнүү үчүн убакыт керек. Ал-апрелде бир мыкты жана күтүлбөгөн ачылыш жардамга келди. ажыроо булагы катары, бул оор борбордук атомдун маанисин ачып берип келет - ядролук бөлүнүү. Он тогузунчу жана жыйырманчы кылымдын аягында, ачылыш башка артынан бири жоюлуп жаткан. жаңы окуялар зарылдыгын пайда кылган бир көйгөйдүн теоретикалык чечүү. эксперименттердин жыйынтыктарын теориялар жана тастыктоо же жокко чыгаруу үчүн зарыл болгон гипотезаларды пайда кылган. Көп учурда, улуу ачылыштар пайда болуп, ушундай жол менен гана формула эсептөө (мисалы, өлчөмү Макс Планк ас) үчүн ыңгайлуу болуп саналат. сүрөтчү доорунун башында, илимпоздор уран туздар жарык айыктырган жарык сезгич тасма деп тааныды, бирок алар бул кубулуштун негизин ядордук бөлүнүүдө экенин билген жок. Ошондуктан, RADIOACTIVITY ядролук ажыроо табиятын түшүнүү үчүн окуган эле. Бул эмиссиянын өлчөмү ташылып алынган көрүнүп турат, бирок бул так эмес. Чет Кюри Бул суроого жооп алуу үчүн иш жүзүндө колго уран кенин кайра иштетүү, таза радий жана полоний алынган.

Төлөм нурлануу

Ж. атомдук структурасын изилдөө үчүн көп иштер аткарылып жатат, ошондой эле бир атомдун ядросунун бөлүнүшү кантип изилдөөгө кошкон. Scientist бир магнит талаасынын бир ажыроо элемент чыгарган нурлануу салып, улуу натыйжасы болду. Ал нур менен үч компоненттен турат экен: бири бейтараптуу болгон жана дагы башка эки - жакшы жана терс заряддуу. Ядролук бөлүнүү изилдөө анын компоненттерин аныктоо менен башталды. Бул негизги анын оң заряддуу бир бөлүгүн берип, бөлүүгө болот экени илимий далилденди.

Ядронун түзүлүшү

Бул кийин атом ядросунун гана жакшы протон бөлүкчөлөрдү айып жок турат, ал эми нейтралдуу нейтрон бөлүкчөлөр деп чыкты. Алар бйрдей (English "ядро" тартып, ядросу). ядронун массасы (б.а. Нуклондордун саны) ар дайым өз айып туура эмес, Бирок, илимпоздор дагы бир көйгөйгө туш болдук. Y суутек ядросу +1 терс зарядга ээ, жана массалык үч болушу мүмкүн, эки, бир. анын ядросунун 4 6 Нуклондордун камтыйт менен, мезгил-мезгили менен стол гелий Акысыз өзөгү 2, аны кийинки жылы. More татаал элементтер бир жана ошол эле айып менен ар түрдүү элдин бир көп сандаган болушу мүмкүн. изотоптор деп аталган атомдордун мындай айырмачылыктар. Ал эми кээ бир топ эле туруктуу изотоптору да, башкалар аны ядролук бөлүнүү менен мүнөздөлгөн аларга улам тез эле, кетти. ядросунун бйрдей туруктуу саны менен ырааттуу кандай негиз бар? оор жана бир топ эле туруктуу ядросунда бир эле протон толуктоо RADIOACTIVITY чыгарылганга чейин анын бөлүнүүгө алып келген жана эмне үчүн? Калычтуусу, бул маанилүү суроого жооп табыла элек элек. Эмпирикалык, ал протон менен нейтрон бир катар ядросунун туруктуу Ырасталыштар ылайык деп табылган. Эгерде негизги 2, 4, 8, 50 нейтрон жана / же протон, ядро өзгөчө туруктуу болот. Бул сандар да сыйкырдуу (жана кишилер, илимпоздор, өзөктүк токойчуга аларды деген) деп аталат. Ошентип, ядролук бөлүнүү, алардын уюштуруу Нуклондордун саны, алардын массалык, көз каранды.

Drop, капкагын, кристалл

жооптуу таасирин аныктоо, ал ядронун туруктуулугу үчүн учурда мүмкүн эмес болчу. атом түзүлүшү моделдердин көптөгөн теориялар бар. абдан белгилүү жана ар кандай маселелер боюнча бири-бири менен карама-каршы келген учурда иштелип чыккан үч. алгачкы ядронун бул - атайын ядролук суюктук бир тамчы. суу, ал чыккан перманенттүү өзгөргүчтүгү, беттик тартылуу, биригүү жана ажыроо менен мүнөздөлөт. да ядро ичинде номиналдык модели боюнча, Нуклондордун толгон бир энергия тепкичтери бар. үчүнчү мамлекет деп өзөгү - белгилүү бир толкун узундугуна сынуу менен алат орто (де Broglie), деги Катаракта индекси - бул мүмкүн болуучу энергия. Бирок, бул өзгөчө химиялык элементтин бир критикалык масса эмне үчүн эч кандай үлгү кезге чейин толук сүрөттөө үчүн алган жок, ядросун майдалоо башталат.

Кандай ажыроого болот

жогоруда айтылгандай RADIOACTIVITY, жаратылышта табууга болот заттар табылган: уран, полоний, радий. Мисалы, кайрадан өндүрүлгөн, таза уран ажыроо болуп саналат. Бул учурда, бөлүнүү жараяны башаламан болуп калат. уран атом бир суммасы ар кандай тышкы таасир .КУРГАКТЫКТАРДЫН чыгарган жок өзүнөн-торий айланып отурат. Бул жарым ажыроо мезгили деп аталган бир көрсөткүчү болуп саналат. Бул жарым тууралуу алгачкы бөлүгү номурларынан белгилүү бир убакыт ичинде болот, көрсөтөт. Ар бир уулуу элемент жарым ажыроо өз - California экинчи бир бөлүгүндө чейин уран жана заты үчүн жыл миӊдеген адамдар үчүн. Бирок мажбурлап иш бар. атом ядролору протондорду же .КУРГАКТЫКТАРДЫН бомбалап (гелий ядролору) жогорку кинетикалык энергия менен болсо, анда алар "бөлүнүп" болушу мүмкүн. Албетте, кайра механизми, энемдин жалгыз, сүйүктүү бир чара бузса кандай айырмаланат. Бирок, бир мисалды чыккан болот.

атомдук энергия

ядролук бөлүнүү энергиясын берет: Биз буга чейин практикалык суроого жооп жок. Алгач бул ядросунун пайда атайын ядролук күч учурунда, күчтүү өз ара деп тактоо зарыл. негизги оң протон комплексин турат, демек, суроо электростатикалык күчтөр бири-биринен, аларды коргоо үчүн күчтүү болгондуктан, алар менен бирге биригет, кантип, калууда. Жооп жөнөкөй, ошол жерде да: негизги Нуклондордун атайын бөлүкчөлөрдүн ортосунда өтө тез алмашуу эсебинен сакталат - pions. тирүү Бул шилтеме өтө аз. Бир жолу пи-mesons алмашуу токтотулган, ядро менен аяктайт. гана, ошондой эле ал ядронун массасы, анын курамдык Нуклондордун бардык суммасынан аз экени белгилүү болду. Бул кубулуш массалык кемчилик деп аталат. Чынында эле, жок жалпыга маалымдоо - ядро актыгын сактаганы сарпталат энергия болуп саналат. атом ядросунун бөлүнүп кийин бул энергиянын бир бөлүгү атомдук өсүмдүктөрдүн өндүрүлгөн жана жылуулук айландырылат. Башкача айтканда, ядролук бөлүнүү энергетикалык - Эйнштейндин атактуу бисмиллах айкын көрсөтөт. Эске салсак, формула = гъд = й: энергетика жана массалык маалымат бири-бирине (Е = MC ²⁾ айландырылат ^болот.

Теория жана практика

Азыр ал электр энергиясын gigawatts үчүн менин жашоомдо гана теориялык табылгандыгы колдонулат кантип айтып. Биринчиден, ал көзөмөлгө аллергиясы жасалма бөлүнүүдө колдонулат экенин белгилей кетүү керек. Көбүнчө, ал тез нейтрон агымы тарабынан бомбалоого кабылат уран же полоний болуп саналат. Экинчиден, ядордук бөлүнүүдө жаңы нейтрон түзүү менен коштолот деп түшүнүү керек. Натыйжада, буга аймагында нейтрондордун саны өтө тездик менен өсө алат. Ар бир нейтрон жаңы, дагы бир данынын менен кагылышат, жылуулук муун өсүшүнө алып келет, алардын бөлүнүшү. Бул ядролук бөлүнүү чынжыр жооп болуп саналат. реакторунда нейтрон жогорулатуу көзөмөлсүз өлчөмү бир жарылууга алып келет. Бул 1986-жылы Украинадагы Чернобыл өзөктүк кубат бекетинде болгон окуяны эмне. Ошондуктан, буга аймагында дайыма балээсинин алдын алуу үчүн ашыкча нейтрон жутуп, бир зат болуп саналат. узун таяк түрүндө Бул чалалга. Ядролук бөлүнүү курсу кабыл аймакта таяктарды чөмүлдүрүп ачылышы болот. Equation өзөктүк ар бир активдүү зат жана уулуу заттар, анын бөлүкчөлөрүн бомбалап (электрон, протон, .КУРГАКТЫКТАРДЫН) үчүн атайын жасалган. Бирок, акыркы энергия чыгаруу сактоо мыйзамы боюнча эсептелет: E1 + E2 + E3 = E4. Башкача айтканда, баштапкы негизги бөлүкчө жалпы энергетика жана (E1 + E2) (E3 + E4) түрүндө жарык натыйжасында ядросунан жана эркин энергия үчүн бирдей болууга тийиш. барабардык да өзөктүк жооп, бузулууга тарабынан алынган бир затты көрсөтүп турат. Мисалы, уран U = Th +, ал U = Pb + Ne, U = Hg + Mg. Бул химиялык элементтердин бөлүгү берилген эмес, бирок бул абдан маанилүү болуп саналат. Мисалы, ар кандай коргошун изотоптор жана шооланун өндүрүү үч мүмкүнчүлүктөр уран бөлүнүү бар. Ядролук бөлүнүү кабыл дээрлик жүз пайыз изотоптор өндүрөт. Башкача айтканда, уран ажыроо уулуу торий алган. Торий, протокол бузуп алат, - деп актиний үчүн, жана башкалар. Бул катар, жана кар жана титандын болушу мүмкүн МСК. Ал тургай, суутек ядросунда эки протон бар (бир протон чен боюнча), башкача аталат - дейтерий. суутек менен түзүлгөн суу оор деп аталган жана атомдук реакторуна биринчи район толтурат.

эмес тынчтык жолу менен атом

Мындай заманбап адамга "жарыша", "кансыз согуш", "ядролук коркунучу" деген сыяктуу сөздөр тарыхый жана орунсуз көрүнүшү мүмкүн. Бирок, бир кезде, ар бир жаъылыктык кабар отчеттордун дээрлик өзөктүк курал канчалык ойлоп жөнүндө бүт дүйнө жана аны менен күрөшүү менен коштолгон. Адамдар өзөктүк кышкы учурда бункер болуп, ошондой эле баалуу кагаздарды, курулуш иштерин жүргүзүшкөн. Бардык үй-бүлөлөр баш калкалоочу түзүүнүн үстүндө иштеди. ядордук бөлүнүүдө кубулуштардын да тынчтык жолу менен пайдалануу каргашага алып келиши мүмкүн. Бул Чернобылдагы адамдар бул багытта так үйрөтүп жаткандай көрүнүшү мүмкүн, ал эми планетанын элементтери күчтүү болгон: Японияда жер титирөө апаатына "кура" абдан күчтүү бекемдөөгө зыян. Energy өзөктүк бир топ кыйын таасири жок кылынышы үчүн колдонулган жооп. Technology кокусунан бүт планетаны жок кылыш үчүн эмес, ошондой эле жарылуу гана чектелген күчтү талап кылат. Эгер чала турган болсо, нурлануунун жакын булгабагыла, өзгөчө, "адамгерчиликтүү" бомба. Жалпысынан алганда, көп учурда алар көзөмөлсүз чынжыр кабыл колдонушат. баары өзөктүк кубат боюнча өсүмдүктөр кандай аракет абдан жөнөкөй жол менен барууга бомба түшпөшү үчүн, дегенди билдирет. ар кандай табигый ажыроо элементке, бир чынжыр жооп-өзү пайда болгон таза заттын айрым сынчыл массасы бар. Уран, мисалы, бир гана элүү килограммды түзгөн. уран өтө кыйын болгондуктан, бул жөн гана бир аз убакыт металл диаметри 12-15 сантиметр. биринчи Хиросима менен Нагасакиге атомдук бомба таштаган, дал ушул боюнча кабыл алынган: жөн гана бириккен таза уран эки бирдей бөлүктөн жана коркунучтуу жарылуу пайда болгон. Заманбап курал, балким, бир топ татаал. Бирок, сактоо мезгилинде таза уулуу зат чакан көлөмү менен бирге даана алдын тоскоолдуктар болушу керек ортосунда ошол оор массалык унутуп зарыл эмес.

нурлануу булактары

82 жылдан ашуун бир заряддуу атом ядросунун бардык элементтери уулуу болуп саналат. Дээрлик бардык уламдан-химиялык элементтердин изотоптор бар. ядро оор, анын өмүр бою аз. Кээ бир элементтер (мисалы, California катары) гана синтезделип алса болот - көп ылдамдаткычтар менен уламдан-бөлүкчөлөр менен оор атомдорду, күнөө. алар абдан туруксуз болгондуктан, алар жер кыртышынын ушул эмес: планетанын пайда болушу, алар тез эле башка элементтерин эске чириди. мисалы, уран сыяктуу жарык ядролору менен заттардын, аны казып алуу мүмкүн. Бул жараян да абдан бай кендерди бир пайыздан кем болушу менен, уран иштетүү үчүн жарактуу, узун. үчүнчү жолу, балким, кандайдыр бир жаңы геологиялык доору башталганын билүүгө болот. Бул уулуу таштандылардан элементтерди казып алуу. кубат ишканасына отун иштеп кийин, суу астында жүрүүчү кемелер же аба кемеси алып жүрүүчүдө, материалдык жана акыркы уран баштап, бөлүүнүн натыйжасында бир аралашмасы. Азыркы учурда, алар, алар айлана-чөйрөнү булгап, жок, мындай жол менен жайгаштырылат деп, катуу уулуу калдыктары жана тикенектүү маселе турат деп эсептелет. Бирок, даяр топтолгон жакын арада уулуу заттардын деген божомол бар (мисалы, полоний үчүн), бул калдыктар өндүрүлгөн болот.