Hoe om `n atoom te verdeel

Atome kan energie kry of verloor as `n elektron van `n hoër of laer wentelbaan om die kern beweeg. Om die kern van `n atoom te verdeel, stel egter aansienlik meer energie vry as dié van `n elektron wat terugkeer na `n laer wentelbaan van `n hoër een. Om `n atoom te verdeel word kernsplyting genoem en die herhaalde atomeverdeling word `n kettingreaksie genoem. Dit is nie `n proses wat tuis gedoen kan word nie. U kan slegs kernsplyting uitvoer in `n laboratorium of kernaanleg wat behoorlik toegerus is.

conținut

Stappe
Metode 1bom radioaktiewe isotope
Metode 2druk radioaktiewe materiale
Metode 3atome verdeel met `n laser
Wenke
Waarskuwings

stappe

Metode 1
Bom radioaktiewe isotope

Kies die korrekte isotoop. Sommige elemente of isotope van elemente ly aan `n radioaktiewe verval. Maar nie alle isotope word op dieselfde manier geskep as dit kom by die verdeling daarvan nie. Die algemeenste uraan-isotoop het `n atoomgewig van 238, wat 92 protone en 146 neutrone bevat, maar hierdie kerne absorbeer gewoonlik neutrone sonder dat dit in kleiner kerne van ander elemente verdeel word. `N Isotoop van uraan met drie minder neutrone, U, kan baie makliker geskei word as wat jy kan. Hierdie isotoop word fissiel genoem.

Wanneer uraan verdeel word (splitsingservarings), stel dit drie neutrone vry wat bots met ander uraanatome en sodoende `n kettingreaksie skep.
Sommige isotope kan baie maklik verdeel word, so vinnig dat `n deurlopende splitsingsreaksie nie gehandhaaf kan word nie. Dit word spontane splitsing genoem, die isotoop van plutonium Pu is `n isotoop, in teenstelling met die isotoop Pu met sy stadiger splytingsindeks.

Kry genoeg isotoop om te verseker dat die splitsing voortduur nadat die eerste atoom verdeel is. Dit vereis dat `n sekere minimum hoeveelheid fissiele isotoop gemaak word om die splitsingsreaksie volhoubaar te maak, wat kritieke massa genoem word. Om kritiese massa te behaal, benodig `n voldoende hoeveelheid van die oorspronklike materiaal vir die isotoop om die kanse op splitsing te verhoog.

Skiet `n atoomkern van dieselfde isotoop teen `n ander. Aangesien subatomiese deeltjies moeilik is om te verkry, is dit dikwels nodig om hulle uit die atome waarvan hulle deel is, te verdryf. Een metode om dit te doen is om atome van `n vasgestelde isotoop teen ander atome van dieselfde isotoop te skiet.

Hierdie atoom is gebruik om die atoombom te skep wat in Hiroshima geloods is. `N Wapen wat soortgelyk is aan `n geweer met `n uraankern, het U atome aan `n ander stuk van die ondersteuningsmateriaal gevuur, vinnig genoeg vir die neutrone wat natuurlik vrygelaat het om met die kern van ander atome te bots en op te breek. Die neutrone vrygestel wanneer die atome verdeel, sal op sy beurt ander atome tref en verdeel.

Bomme fissiele isotoop kerne met subatomiese deeltjies. `N Enkele subatomiese deeltjie kan `n U-atoom tref, deur dit in twee aparte atome van ander elemente te verdeel en drie neutrone vry te stel. Hierdie deeltjies kan uit `n gematigde bron kom (byvoorbeeld `n neutrongeweer) of hulle kan gegenereer word wanneer die kerne bots. Drie tipes subatomiese deeltjies word algemeen gebruik.

Protone: hierdie subatomiese deeltjies het massa en `n positiewe lading. Die aantal protone in `n atoom bepaal watter element die atoom is.

Neutrone: hierdie subatomiese deeltjies het massa as protone, maar moenie laai nie.

Alfa deeltjies: hierdie deeltjies is die kern van die helium atome, sonder die elektrone in `n baan.

Metode 2
Druk radioaktiewe materiale

Verkry `n kritiese massa van `n radioaktiewe isotoop. Jy benodig genoeg grondstof om seker te maak dat die splitsing voortduur. Hou in gedagte dat jy in `n gegewe voorbeeld van `n element (byvoorbeeld plutonium) meer as een isotoop sal hê. Maak seker dat jy bereken hoeveel van die verlangde fissiele isotoop in die monster is.

Verryk die isotoop. Soms is dit nodig om die relatiewe hoeveelheid van die fissiele isotoop in `n monster te verhoog om te verseker dat `n volhoubare splitsingsreaksie plaasvind. Dit word verryking genoem. Daar is verskeie maniere om verryk radioaktiewe materiale. Sommige van hierdie is die volgende:

gas diffusie

sentrifugale

elektromagnetiese skeiding

vloeibare termiese diffusie

Druk die atoommonster om die fissiele atome nader te bring. Soms breek die atome te vinnig op hul eie af om op mekaar te skiet. In hierdie geval verhoog die atome nader die moontlikheid dat die vrygestelde subatomiese deeltjies getref en ander atome verdeel. Dit kan gedoen word deur die gebruik van plofstowwe om fisiele atome te dwing om naby te kom.

Hierdie metode is gebruik om die Atomic Bomb Pu te skep wat in Nagasaki gelanseer is. Konvensionele plofstowwe blaas `n massa van plutonium wanneer ontploffing, hierdie saam die massa van plutonium, deur te bring atome Pu genoeg dat die neutrone voortdurend vrygestel getref en verdeel ander plutonium atome.

Metode 3
Atome verdeel met `n laser

Bedek die radioaktiewe materiale in metaal. Plaas die radioaktiewe materiaal in `n goue omslag. Gebruik `n koperbeugel om die deksel op sy plek te verseker. Hou in gedagte dat beide fissiele materiaal en metale radioaktief sal word sodra splyting gedoen word.

Raak die elektrone op met `n laserlig. Met die ontwikkeling van die petawatt (10 watt) lasers is dit nou moontlik om die atome te verdeel deur die gebruik van laserlig om die elektrone in metale wat `n radioaktiewe stof dek, op te wek. Net so kan jy `n 50 terawatt (5 x 10 watt) laser gebruik om die elektrone in die metaal op te wek.

Stop die laser Wanneer die elektrone na hul gereelde wentelbane terugkeer, stel hulle `n hoë-energie gamma-straling vry wat die koper en goue kerne binnedring. Dit sal die neutrone van daardie kerne vrystel. Dan sal hierdie neutrone bots met die uraan onder die goud en die uraanatome verdeel.

wenke

Doen dit alleen in `n geskikte fasiliteit soos `n kernkragaanleg of `n fisika laboratorium.

waarskuwings

Hierdie proses kan `n massiewe ontploffing veroorsaak.
Die straling sal jou doodmaak. Gebruik die toepaslike veiligheidstoerusting. Hou `n veilige afstand van radioaktiewe materiale.
Om dit op jou eie te doen is onwettig.
Soos met enige toerusting, volg die nodige veiligheidsprosedures en doen niks wat lyk riskant nie.

Deel op sosiale netwerke:

Verwante