Yadro bo'linishi nima?

yadroviy bo'linishni simulyatsiya qilish

Shubhasiz siz energiya va elektr energiyasini ishlab chiqarish usullaridan biri bu atom energiyasidan foydalanish ekanligini bilasiz. Ammo uning qanday ishlashini bilmasligingiz mumkin. Atom energiyasini shakllantirishning ikkita jarayoni mavjud: yadro bo'linishi va yadro sintezi.

Yadro bo'linishi nima ekanligini va u bilan bog'liq barcha narsalarni bilmoqchimisiz?

Yadro aniqligi

uranning yadroviy bo'linishi 235

Yadro bo'linishi - bu og'irroq yadro neytronlar bilan bombalanadigan kimyoviy reaktsiya. Bu sodir bo'lganda, u yanada beqaror yadroga aylanadi va o'lchamlari bir xil tartibda o'xshash bo'lgan ikkita yadroga ajraladi. Ushbu jarayonda katta miqdorda energiya ajralib chiqadi va bir nechta neytronlar ajralib chiqadi.

Neytronlar yadroning bo'linishi natijasida chiqarilganda, ular boshqa yaqin yadrolar bilan ta'sir o'tkazish orqali boshqa parchalanishlarni keltirib chiqarishi mumkin. Neytronlar boshqa parchalanishni keltirib chiqargandan so'ng, ulardan ajralib chiqadigan neytronlar yanada ko'proq parchalanish hosil qiladi. Shunday qilib, katta miqdordagi energiya hosil bo'ladi. Ushbu jarayon sodir bo'ladi soniyaning kichik bir qismida va zanjirli reaktsiya sifatida tanilgan. Parchalangan yadrolar ko'mir blokini yoqish yoki bir xil massadagi dinamit blokini portlatish natijasida olingan energiyadan million marta ko'proq energiya chiqaradi. Shu sababli, atom energiyasi juda kuchli energiya manbai bo'lib, yuqori energiya talablari uchun ishlatiladi.

Energiyaning bu chiqishi kimyoviy reaktsiyaga qaraganda tezroq sodir bo'ladi.

Neytron parchalanishi sodir bo'lganda va keyingi bo'linishni keltirib chiqaradigan faqat bitta neytron chiqarilsa, soniyada yuzaga keladigan parchalanish soni doimiy bo'lib, reaktsiyalarni yaxshi boshqarish mumkin. Bu ular ishlaydigan tamoyil atom reaktorlari.

Birlashma va bo'linish o'rtasidagi farq

yadro sintezi

Ikkalasi ham atom yadrosidagi energiyani chiqaradigan yadro reaktsiyasidir. Ammo ikkalasi o'rtasida katta farqlar mavjud. Yadro bo'linishi, sharhlanganidek, og'irroq yadroni kichikroqlarga ajratish, neytronlar bilan to'qnashuv orqali. Yadro sintezi holatida bu aksincha. Bu engilroq yadro birikmasi kattaroq va og'irroq yaratish.

Masalan, yadro bo'linishida, uran 235 (bu yadro bo'linishidan o'tishi mumkin bo'lgan va tabiatda mavjud bo'lgan yagona izotopdir) neytron bilan birikib, tezroq bo'linadigan va barqaror atom hosil qiladi.n bariy 144 va kripton 89, ortiqcha uchta neytron. Bu uran neytron bilan birikganda yuzaga kelishi mumkin bo'lgan reaktsiyalardan biridir.

Ushbu operatsiya bilan hozirgi vaqtda topilgan va elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan yadro reaktorlari harakat qiladi.

Yadro sintezi sodir bo'lishi uchun ikkita engilroq yadro birlashib, og'irroq yadro hosil bo'lishi kerak. Ushbu jarayonda katta miqdordagi energiya ajralib chiqadi. Masalan, Quyoshda massasi pastroq bo'lgan atomlar birlashib og'irroq bo'lgan yadro sintezi jarayonlari doimiy ravishda ro'y berib turadi. Ikkita engilroq yadrolar musbat zaryadlangan bo'lishi va mavjud bo'lgan itarishning elektrostatik kuchlarini engib o'tib, bir-biriga yaqinlashishi kerak. Bu katta miqdordagi harorat va bosimni talab qiladi. Bizning sayyoramizda, Quyoshda hech qanday bosim bo'lmaganligi sababli, yadrolarning reaksiyaga kirishishi va bu jirkanch kuchlarni engib o'tish uchun zarur bo'lgan energiya ularga zarracha tezlatgichi yordamida erishiladi.

Yadro sintezining eng tipik reaktsiyalaridan biri bu geliy atomini va neytronni hosil qilish uchun vodorod, deyteriy va tritiyning ikki izotopi birikmasidan iborat. Bu sodir bo'lganda, Quyoshda vodorod atomlari ta'sir qiladigan yuqori tortishish bosimlari mavjud va ular birlashishi uchun Selsiy bo'yicha 15 million daraja harorat kerak. Har soniyada Geliy hosil qilish uchun 600 million tonna vodorodli sug'urta.

Hozirgi vaqtda yadroviy sintez bilan ishlaydigan reaktorlar yo'q, chunki bu shartlarni qayta tiklash juda murakkab. Eng muhimi, Frantsiyada qurilgan ITER deb nomlangan eksperimental yadro sintezi reaktori va bu energiya ishlab chiqarish jarayonining texnologik va iqtisodiy jihatdan maqbulligini aniqlashga urinib ko'rgan, bu esa yadroviy sintezni magnitlangan qamish orqali amalga oshirmoqda.

Kritik massa

yadro sintezi sxemasi

Kritik massa eng kam bo'linadigan material bu yadro zanjiri reaktsiyasini saqlab turish va doimiy ravishda energiya ishlab chiqarish uchun zarurdir.

Garchi har bir yadro bo'linishida ikkitadan uchtagacha neytronlar hosil bo'ladigan bo'lsa ham, chiqarilgan neytronlarning hammasi ham boshqa bo'linish reaktsiyasini davom ettirishga qodir emas, ammo ularning ba'zilari yo'qoladi. Agar har bir reaksiya natijasida ajralib chiqadigan ushbu neytronlar bundan kattaroq tezlikda yo'qolsa bo'linish natijasida hosil bo'lishi mumkin, zanjir reaktsiyasi barqaror bo'lmaydi va u to'xtaydi.

Shuning uchun bu muhim massa har bir atomning fizik va yadro xususiyatlari, geometriyasi va tozaligi kabi bir qancha omillarga bog'liq bo'ladi.

Eng kam neytronlar qochib ketadigan reaktorga ega bo'lish uchun shar geometriyasi kerak, chunki u minimal yuzasiga ega bo'lishi uchun neytron oqishi kamayadi. Agar biz parchalanish uchun foydalanadigan materialni neytronli reflektor bilan chegaralasak, yana ko'plab neytronlar yo'qoladi va zarur bo'lgan massa kamayadi. Bu xom ashyoni tejashga yordam beradi.

O'z-o'zidan paydo bo'ladigan yadro bo'linishi

Bu sodir bo'lganda, neytronni tashqi tomondan so'rib olish kerak emas, lekin uran va plutonyumning ba'zi izotoplarida, beqaror atom tuzilishiga ega bo'lib, ular o'z-o'zidan bo'linishga qodir.

Shuning uchun har bir yadroviy bo'linish reaktsiyasida atomning o'z-o'zidan, ya'ni hech kimning aralashuvisiz bo'linish qobiliyatiga ega bo'lish ehtimoli soniyada mavjud. Masalan, plutonyum 239 uran 235 ga qaraganda o'z-o'zidan ajralib chiqishi ehtimoli ko'proq.

Ushbu ma'lumotlar bilan siz shaharlarda elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun atom energiyasi qanday yaratilishi haqida ko'proq ma'lumotga ega bo'lasiz deb umid qilaman.


Maqolaning mazmuni bizning printsiplarimizga rioya qiladi muharrirlik etikasi. Xato haqida xabar berish uchun bosing bu erda.

Birinchi bo'lib izohlang

Fikringizni qoldiring

Sizning email manzilingiz chop qilinmaydi.

*

*

  1. Ma'lumotlar uchun javobgardir: Migel Anxel Gaton
  2. Ma'lumotlarning maqsadi: SPAMni boshqarish, izohlarni boshqarish.
  3. Qonuniylashtirish: Sizning roziligingiz
  4. Ma'lumotlar haqida ma'lumot: qonuniy majburiyatlar bundan mustasno, ma'lumotlar uchinchi shaxslarga etkazilmaydi.
  5. Ma'lumotlarni saqlash: Occentus Networks (EU) tomonidan joylashtirilgan ma'lumotlar bazasi
  6. Huquqlar: istalgan vaqtda siz ma'lumotlaringizni cheklashingiz, tiklashingiz va o'chirishingiz mumkin.