Introducing
Your new presentation assistant.
Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.
Trending searches
Rozszczepienie jądra atomowego
6
Rozszczepienie jądra atomowego
-Maria Matusz
Wprowadzenie
Wstęp
Reakcja rozszczepienia jądra atomowego polega na spowodowaniu rozpadu jądra atomowego pierwiastków ciężkich.
Z jądra atomowego powstają wtedy dwa fragmenty o zbliżonych masach oraz zachodzi emisja neutronów, promieniowania gamma i wydzielane są znaczne ilości energii.
Reakcja może zajść samoistnie lub w sposób wymuszony.
Zjawisko rozszczepienia jądra atomowego odkryli w 1938 roku Otto Hahn i Fritz Straßmann.
Otto Hahn
Fritz Straßmann
Rozpad samoistny i wymuszony
Rodzaje rozpładu
w
Rozszczepienie wymuszone
Zjawisko wymuszonego rozszczepienia jądra atomowego zachodzi pod wpływem bombardowania go cząsteczkami (najczęściej neutronami) lub promieniowaniem gamma. Jądro atomowe wchłania wtedy daną cząsteczkę i dochodzi do rozpadu jądra na dwa (lub wiecej) fragmentów. Podczas rozszczepiania jądra uwalniane są neutony, promieniowanie gamma oraz energia. Rozszczepieniu jądra towarzyszy również emisja promieniowania jonizującego.
Rozszczepienie jądra atomowego na przykładzie Uranu
S
Rozpad samoistny
Rozpad samoistny zwany również spontanym następuje bez wykorzystanie neutronów czy innych cząstek. Pierwiaskami podatnymi na rozpad samoistny są ciężkie aktynowce.
Przykładem rozszczepienia samoistnego jest rozszczepienie jądra kalifornu 252.
Jądro kalifornu Cf ulega podziałowi na ruten (Ru) i ksenon (Xe) oraz 4 neutrony. Całkowita liczba protonów i neutronów zostaje zachowana.
Reakcja łańcuchowa
Reakcja łańcuchowa
Neutrony powstałe w wyniku rozszczepu jądra atomowego na fragmenty inicjują rozpad sąsiadujących jąder co nazywane jest reakcją łańcuchową.Zachodzi ona w sposób samoistny zarówno przy rozszczepieniu spontanicznym, jak i wymuszonym.
Jednakże aby reakcja miała miejsce musi zostać przekroczona masa krytyczna. Zjawisko ma charakter samopodtrzymujący
Deficyt masy
Deficyt masy
Podczas reakcji łańcuchowej wydzielane są ogromne ilość energi, które są skutkiem powstania deficytu masy.
Deficyt masy to różnica pomiędzy początkową masą jądra a sumą wszyskich nukleonów* powstałych przy rozpadzie. W przypadku rozszczepienia jądra atomowego deficyt jest dodatni i zostaje zamieniony w energię przy wykorzystaniu wzoru:
*nukleony - protony i neutrony
Masa krytyczna
Słownik
Minimalna masa próbki pierwistka promieniotwórczego pozwalająca na przebieg reakcji rozszczepiania w sposób łańcuchowy.
Masa krytyczna uwarunkowana jest od wielu czynników takich jak: zanieczyszczenie, kształt próbki oraz od jej otoczenia.
Zastosowanie
Energia jądrowa pochodząca z rozszczepiania jąder atomowych pierwiastków ciężkich wykorzytywana jest w wielu dziedzinach życia.
Zastosowa-nie
Reaktor jądrowy
Rektor jądrowy wykorzystuje uran-235 do reakcji rozszczepiania, która generuje znaczne ilości ciepła. Ciepło to podgrzewając najczęściej wodę prowadzi do powstania pary wodnej, która natomiast napędza turbinę. Powstaje wtedy energia elektryczna.
Reaktor jądrowy
Badawczy reaktor jądrowy Maria
Broń jądrowa
Broń wykorzystująca reakcję rozszczepienia jądra atomowego do spowadowania wybuchu. W krótkim czasie uwalniane są duże ilości energii jądrowej.
Broń atomowa została wykorzystana przez Stany Zjednoczone podczas II Wojny Światowej w ataku na Japonię.
Broń jądrowa
"Fat Man" była to plutonowa bomba atomowa zrzucona na Nagasaki
Bomba "Little Boy" zrzucona na Hiroszimę wykorzystała uran
Medycyna
Reaktor jądrowy jest silnym źródłem neutronów, które w reakcjach jądrowych prowadzą do powstania izotopów.
Te izotopy wykorzystywane są w medycynie podczas m.in. badań układu krążenia, diagnostyki układu kostnego, leczenia chorób tarczycy czy radioterapii.
Medycyna
Bibliografia:
Bibliogra
-fia
- https://pl.wikipedia.org/wiki/Rozszczepienie_j%C4%85dra_atomowego
- https://nuclear.pl/podstawy,rozpad,zjawisko-rozpadu-jadra-atomowego,0,0.html
- http://ncbj.edu.pl/zasoby/wybuchy_eko/pra.htm?fbclid=IwAR33jo7lsjzIoQtfBe07F9bPERJPaoOq7nnRm8xf0H9D6DeL18JVrb8kJDg
- https://pl.wikibooks.org/wiki/Wst%C4%99p_do_fizyki_j%C4%85dra_atomowego/%C5%81a%C5%84cuchowe_reakcje_rozszczepienia._Reaktory_j%C4%85drowe._Bomba_j%C4%85drowa?fbclid=IwAR33jo7lsjzIoQtfBe07F9bPERJPaoOq7nnRm8xf0H9D6DeL18JVrb8kJDg
- https://eszkola.pl/fizyka/rozszczepienie-jadra-atomowego-4628.html
- https://pl.wikipedia.org/wiki/Samorzutne_rozszczepienie_j%C4%85dra_atomowego
- https://zpe.gov.pl/a/reakcja-lancuchowa/D196T8vlS?fbclid=IwAR2iOuxezsAeeacgSCCkP5SP_6vVQ6dflqrxVCAAQkoH9aI2mQtBtabQ5I8
- https://swiadomieoatomie.pl/Energetyka-jadrowa/Kompendium-wiedzy/Podstawy-fizyki/Rozszczepienie-jadrowe
- https://pl.wikipedia.org/wiki/Little_Boy
- https://pl.wikipedia.org/wiki/Fat_Man
- quales.pl/izotopy-w-medycynie/