Hogyan kell osztani egy atomot -

Az atomok megszerezhetik vagy elveszíthetik az energiát, amikor az elektronok magasabb vagy alacsony pályára mennek a kernel körül. Az atommag felosztása sokkal nagyobb mennyiségű energia kiadásához vezet az elektronátmeneti folyamathoz képest alacsonyabb pályára. Az ilyen hasítást nukleáris részlegnek nevezik, és az atomok csoportjának nukleusz megosztását láncreakciónak nevezik. Ezt a folyamatot nem lehet otthon elvégezni. Lehetőség van egy laboratóriumra vagy egy atomreaktorra megfelelő felszereléssel.

Lépések

1. módszer 3:

A radioaktív izotópok bombázása

egy. Válasszon megfelelő izotópot. Néhány elem vagy izotóp radioaktív bomlást végez, és különböző izotópok különböző módon viselkedhetnek különböző módon. A legelterjedtebb urán izotóp 238 atomtömeggel rendelkezik, és 92 protonból és 146 neutronból áll, de a rendszermagjai általában neutronokat abszorbeálnák, anélkül, hogy felosztanák a könnyebb elemek magját. Uranus izotóp, amelynek rendszermagja három neutronot tartalmaz kevesebb, u sokkal könnyebbé válik, mint u, úgynevezett izotóp elosztó.

Az urán felosztása (divízió), három neutron felszabadul, amelyek más uránatomokkal szembesülnek, ami láncreakciót eredményez.
Néhány izotóp olyan könnyen és gyorsan megosztható, hogy lehetetlen állandó nukleáris reakciót fenntartani. Ezt a jelenséget spontán vagy spontán, bomlásnak nevezik. Például egy PU Plutonium izotóp fogékony egy ilyen bomlásra, ellentétben PU-vel, alacsonyabb osztási sebességgel.

2. Hogy a reakció az első atom összeomlása után folytatódott, elegendő izotópot kell gyűjteni. Ehhez szükség van egy bizonyos minimális mennyiségű hibás izotópra, amely támogatja a reakciót. Ezt az összeget kritikus tömegnek nevezik. A kritikus tömeg elérése és a bomlás valószínűségének növelése érdekében elegendő mennyiségű forrás szükséges.

3. Az izotóp egyik atommagját egy másik magjába lőtték ugyanazon izotóp egy másik magjába. Mivel a szabad formában a szubatomi részecskék meglehetősen ritkák, gyakran elválasztani őket az ilyen részecskéket tartalmazó atomoktól. Ennek egyik módja az, hogy egy izotóp egy atomot egy másik atomból lőni.

Ezt a módszert használták egy atom bomba létrehozására U, amit Hiroshima eldobott. A fegyverek egy urán maggal, hasonlóan a pisztolyhoz, lövés atomok u a cél az azonos atomok u. Az atomok elég gyorsan repültek ahhoz, hogy behatoljanak a neutronba behatoltak más U atomok kernéjébe, és megosztják őket. Amikor feloszlás, viszont, a neutronok felszabadultak, amelyek a következő U atomokat osztják meg.

4. Szilatedelje a felting izotóp kernelt szubatomi részecskékkel. Az egyszeri szubatomatikus részecske az atomba eshet, és két különálló atomra osztható, és három neutron kiemelkedik. A szubatomi részecskék beszerezhetők a szabályozott forrásból (például neutronpisztoly) vagy a mag ütközés következtében. Háromféle szubatomi részecskéket használnak.

Protonok. Ezeknek a szubatomi részecskéknek tömege és pozitív elektromos töltése van. Az atom protonjai száma meghatározza, hogy melyik elem van.

Neutron. Ezeknek a szubatomi részecskéknek a tömege megegyezik a proton tömegével, de semlegesek (nincs elektromos töltés).

Alpha részecskék. Ezek a részecskék a hélium atomok elektronmentes magjai. Két protonból és két neutronból állnak.

3. módszer 3:

Radioaktív anyagok tömörítése

egy. Szerezd meg a radioaktív izotóp kritikus tömegét. A támogató hasadási reakció biztosítása érdekében elegendő forrástartalmú anyagot igényel. Ne feledje, hogy bármely elem bizonyos tömegében (pl. Plutonium) lesz több izotóp. Ki kell számolnia a szükséges izotóp mennyiségét a mintában.

2. Gazdagítsa a mintaanyagot. Néha meg kell növelni a meghatározott izotóp relatív mennyiségét a mintában a támogató hasadási reakció biztosítása érdekében. Ezt dúsításnak nevezik. Számos mód van Radioaktív anyagok gazdagítása, beleértve:

Gázok diffúziója;

centrifugálás;

elektromágneses elválasztás;

A folyadék termikus diffúziója.

3. Beteg az anyag mintája, hogy a megosztott atomok közel kerüljenek. Néha az atomok túl gyorsan törnek magukat, és nincs ideje kölcsönhatásba lépni. Ebben az esetben az atomok közeledése növeli annak valószínűségét, hogy a kiadott szubatomi részecskék repülnek a szomszédos atomokba, és megosztják őket. Nyomja meg a mintát a PU atomok elosztásával robbanás közben.

Ezt a módszert használták, amikor egy atom bombát hoztak létre a PU-tól, amely a Nagasaki-on alapult. A plutóniumot egy olyan szokásos robbanóanyag segítségével tömörítették, amelynek eredményeképpen a PU atomok elég közel kerültek ahhoz, hogy a kibocsátott neutronok elérjék a szomszédos atomokat és megoszthassák őket.

3. módszer 3:

Az atomok lézerrel

egy. Csatolja a radioaktív anyagot a fémhéjba. Helyezze a radioaktív anyagot az arany tokban. Rögzítse a házat egy réztartóba. Ne feledje, hogy a bomlás kezdete után a radioaktív anyag mind a fading anyagok, mind a fémek lesz.

2. Alkalmazza az elektronokat lézer sugárzással. A petavatty (10 wattos) lézerek megjelenésével lehetővé vált, hogy a fémhéjban lévő elektronok gerjesztése lézeres sugárzással lézer-sugárzással osztották le az atomokat, amelyben a radioaktív anyag lezárult. Szintén izgatott elektronok fémben 50 tervatt (5 x 10 watt) lézerrel.

3. Kapcsolja ki a lézert. Amikor az elektronok visszatérnek a szokásos pályájukhoz, nagy energiájú gamma-sugárzást osztanak ki, amely behatol az arany és a réz magjába. Ennek eredményeként a neutronok felszabadulnak a magokból. Ezek a neutronok az urán aranyatomjai alatt szembesülnek, és megosztják őket.

Figyelmeztetések

A radioaktív sugárzás halálos veszélyes. A védelem érdekében különleges szabályok és eszközök vannak. Tartsa biztonságos távolságot a radioaktív anyagoktól.
Hasonló kísérleteket végeznek a törvény által tiltottak.
Az ilyen kísérletek erőteljes robbanáshoz vezethetnek.
Mint minden más eszköz esetében, a biztonsági szabályokat be kell követni, és nem tesz semmit kockázatosnak.
Az ilyen kísérleteket megfelelő intézményben kell bevonni, például egy nukleáris reaktorban vagy egy fizikai laboratóriumban.