Hoe atoom te splitsen

Atomen kunnen energie verwerven of verliezen wanneer elektronen naar hogere of lage banen rond de kernel gaan. De splitsing van de atoomkern leidt tot een vrijgave van een veel grotere hoeveelheid energie in vergelijking met het proces van de elektronenoorgang naar een lagere baan. Dergelijke splitsing wordt nucleaire divisie genoemd en de verdeling van de kernen van de groep atomen wordt een kettingreactie genoemd. Dit proces kan niet thuis worden uitgevoerd. Het vereist een laboratorium of een nucleaire reactor met geschikte apparatuur.

Stappen

Methode 1 van 3:
Bombardement van radioactieve isotopen
  1. Titel afbeelding Split een atoom stap 1
een. Kies een geschikte isotoop. Sommige elementen of isotopen ondergaan radioactief verval, en verschillende isotopen kunnen zich op verschillende manieren anders gedragen. De meest voorkomende uranium isotoop heeft atoomgewicht 238 en bestaat uit 92 protonen en 146 neutronen, maar de kernels absorberen meestal neutronen zonder splitsen op de kern van lichtere elementen. Uranus isotoop, waarvan de kernel drie neutronen minder bevat, u splitst veel gemakkelijker dan u, het wordt een scheidings-isotoop genoemd.
  • Met de splitsing (divisie) van uranium worden drie neutronen vrijgegeven, die andere uraniumatomen onder ogen zien, wat resulteert in een kettingreactie.
  • Sommige isotopen worden zo gemakkelijk en snel splitsen dat het onmogelijk is om een ​​constante nucleaire reactie te behouden. Dit fenomeen wordt spontaan, of spontaan, verval genoemd. Bijvoorbeeld, een PU Plutonium-isotoop is vatbaar voor zo`n verval, in tegenstelling tot PU tegen een lagere divisie.
  • Titel afbeelding Split een atoom stap 2
    2. Dat de reactie na de ineenstorting van het eerste atoom voortzet, het is noodzakelijk om voldoende isotoop te verzamelen. Om dit te doen, is het noodzakelijk om een ​​bepaalde minimale hoeveelheid defecte isotoop te hebben die de reactie zal ondersteunen. Dit bedrag wordt een kritische massa genoemd. Om kritische massa te bereiken en de waarschijnlijkheid van verval te vergroten, is een voldoende bron van bron vereist.
  • Titel afbeelding Split een atoom stap 3
    3. Schoot een atoomkern van de isotoop in een andere kern van dezelfde isotoop. Omdat subatomische deeltjes in vrije vorm vrij zeldzaam zijn, is het vaak noodzakelijk om ze te scheiden van atomen die deze deeltjes bevatten. Een manier om dit te doen is om één isotoop te schieten, een atoom van een ander atoom.
  • Deze methode werd gebruikt om een ​​atoombom van U te creëren, die op Hiroshima werd weggegooid. De wapens met een uraniumkern, vergelijkbaar met het pistool, schot de atomen u in het doel van dezelfde atomen u. Atomen vlogen snel genoeg om het neutron doordrongen in de kernel van andere U-atomen en splitsen ze. Bij het splitsen, op hun beurt werden neutronen vrijgegeven, die de volgende U-atomen splitst.
  • Titel afbeelding Split een atoom stap 4
    4. Siliate de kernel van de vilten isotoop door subatomaire deeltjes. Enig subatomatisch deeltje kan in atoom u vallen en het in twee afzonderlijke atomen van andere elementen splitsen en drie neutronen zullen opvallen. Subatomaire deeltjes kunnen worden verkregen uit de gecontroleerde bron (bijvoorbeeld neutronenpistool) of creëren als gevolg van de core-botsing. Drie soorten subatomaire deeltjes worden meestal gebruikt.
  • Protonen. Deze subatomaire deeltjes hebben een massale en positieve elektrische lading. Het aantal protonen in het atoom bepaalt het atoom van welk element het is.
  • Neutron. De massa van deze subatomaire deeltjes is gelijk aan de massa van het proton, maar ze zijn neutraal (geen elektrische lading).
  • Alpha-deeltjes. Deze deeltjes zijn elektronvrije kernels van heliumatomen. Ze bestaan ​​uit twee protonen en twee neutronen.
    • Methode 2 van 3:
    Compressie van radioactieve materialen
    1. Titel afbeelding Split een atoom stap 5
    een. Krijg de kritieke massa radioactieve isotoop. U hebt voldoende bronmateriaal nodig om de ondersteunende splijtingsreactie te waarborgen. Merk op dat er in een bepaalde massa van elk element (bijvoorbeeld Plutonium) verschillende isotopen zal zijn. U moet het bedrag van de benodigde isotoop in het monster berekenen.
  • Titel afbeelding Split een atoom stap 6
    2. Verrijk het monstermateriaal. Soms is het noodzakelijk om de relatieve hoeveelheid van de gedefinieerde isotoop in het monster te vergroten om de ondersteunende splijtingsreactie te waarborgen. Dit wordt verrijking genoemd. Er zijn verschillende manieren Verrijking van radioactieve materialen, inclusief:
  • Diffusie van gassen;
  • centrifugatie;
  • elektromagnetische scheiding;
  • Thermische diffusie van vloeistof.
  • Titel afbeelding Split een atoom stap 7
    3. Ziek een monster van het materiaal, zodat de verdeelde atomen dichtbij komen. Soms breken atomen ze te snel en hebben geen tijd om te communiceren. In dit geval verhoogt de toenadering van atomen de waarschijnlijkheid dat de vrijgekomen subatomische deeltjes naar de naburige atomen zullen vliegen en ze zullen splitsen. Knijp een monster met het delen van PU-atomen met een explosie.
  • Deze methode werd gebruikt bij het creëren van een atoombom van PU, die op Nagasaki is gereset. Plutonium werd gecomprimeerd met de hulp van een gewone explosief om hem heen, waardoor PU-atomen dichtbij genoeg waren om de uitgestraalde neutronen te laten regelen en ze uit te delen.
    • Methode 3 van 3:
    Atomen splitsen met laser
    1. Titel afbeelding Split een atoom stap 8
    een. Sluit het radioactieve materiaal in de metalen schaal. Plaats het radioactieve materiaal in de Gold Case. Bevestig de behuizing in een koperhouder. Merk op dat na het begin van het verval, radioactief zowel vervagingsmateriaal als metalen zal worden.
  • Titel afbeelding Split een atoom stap 9
    2. Breng de elektronen aan met laserstraling. Met de komst van petavatty (10 watt) werd lasers mogelijk om atomen met laserstraling te splitsen vanwege de excitatie van elektronen in de metalen schaal, waarvan het radioactieve materiaal werd gesloten. Ook excite elektronen in metaal met een 50-Tervatt (5 x 10 watt) laser.
  • Titel afbeelding Split een atoom stap 10
    3. Schakel de laser uit. Wanneer elektronen gaan terugkeren naar hun gebruikelijke banen, zullen ze hoog-energie-gammastraling toewijzen, die in de kern van goud en koper zal doordringen. Dientengevolge zullen neutronen worden vrijgelaten uit kernen. Deze neutronen worden geconfronteerd onder de gouden atomen van uranium en splitsen ze.

    • Waarschuwingen

    • Radioactieve straling is dodelijk gevaarlijk. Voor bescherming ervan zijn er speciale regels en apparaten. Houd op een veilige afstand van radioactieve materialen.
    • Voer vergelijkbare experimenten uit op hun eigen verboden wettelijk.
    • Dergelijke experimenten kunnen leiden tot een krachtige explosie.
    • Zoals met andere apparatuur, moeten de veiligheidsregels worden gevolgd en niet om iets riskant te doen.
    • Dergelijke experimenten moeten in een geschikte instelling worden betrokken, bijvoorbeeld op een nucleaire reactor of in een fysisch laboratorium.
    Deel in het sociale netwerk:
    Vergelijkbaar