Založ si blog

Využitie jadrových síl

Do tejto prepolitizovanej doby chcem napísať blog ktorý je mimo diania okolo nás. Napíšem niečo z histórie fyziky.

Jadrá atómov drží pokope tzv. silná jadrová sila. Je taká silná, že dokáže udržať pokope aj protóny medzi ktorými pôsobia veľmi silné elektrostatické odpudivé sily. Jadrová sila pôsobí len na veľmi malé vzdialenosti. Jadrá atómov sú preto veľmi pevné. Pri bombardovaním pomalými neutrónmi prírodného uránu sa zistilo, že sa pri tom vytvárajú nové prvky a zároveň vyžarujú neutróny. Jadrá uránu sú veľké, majú vysokú atómovú hmotnosť a obsahujú až 92 protónov, preto sú tam vysoké elektrostatické sily. Silné jadrové sily už nedokážu veľmi efektívne držať jadro pokope. Prírodný urán obsahuje dva izotopy uránu, 235U a  238U. Zistilo  sa, že bombardovaním pomalými neutrónmi sa štiepy izotop 235U. Izotop 238U sa tiež dá štiepiť ale neutróny musia mať vyššiu energiu. Je to z toho dôvodu, že izotop 235U pohltil pomalý neutrón, vznikne izotop 236U, ktorý sa rozpadá na menšie atómy, fragmenty a pri tom sa uvoľnia neutróny.

Maďarský fyzik Leo Szilárd v roku 1933 prišiel s myšlienku, že pri bombardovaním jadier nestabilných izotopov neutrónmi, ak by jeden neutrón vyrazil z jadrá 2 neutróny a tie by zase vyrazili dva neutróny z dvoch jadier vznikla by reťazová reakcia na úrovni jadier izotopov, ktoré by sa uvoľňovali systémom 1+2+4+16. Pretože jadro atómu pohltilo jeden neutrón ale dva vystrelilo tak jeho hmotnostné číslo by sa zmenšilo o 1. Mohol predpokladať, že vznikol by ľahší izotop a časť energie by sa pri tom vyžiarila. Jeho pokusy s beríliom a indiom zlyhali. Až po objavení štiepenia jadier uránu v roku 1938 si Szilárd uvedomil, že je možné využiť neutróny na štiepenie jadier, ktoré indukujú ďalšie neutróny. V roku 1939 Szilárd a Fermi pozorovali pri bombardovaní uránu 235U  pomalými neutrónmi, že energia uvoľnených neutrónov bola oveľa vyššia ako neutróny ktoré jadrá ožarovali. Fermi vypočítal na základe týchto pokusov tzv. kritické množstvo čistého uránu 235U. Kritické množstvo 235U udáva hustotu materiálu 235U ktorá sa nachádza v gule pri danom polomere. Počíta sa z guľou preto lebo guľa má najmenší pomer objemu k ploche. Pri dostatočnom rovnomernom ožiarení kritického množstva neutrónmi môže nastať stav, keď reťazová reakcia sa spustí lavínovite. Pre hodnotu kritického množstva sa udáva sa hmotnosť pre daný polomer gule. Pre čistý urán 235U je hmotnosť 48 kg pri polomere 18 cm. Kritické množstvo sa dá dosiahnuť stlačením gule aby sa zmenšil polomer, alebo spojením dvoch pologúľ, ktoré majú kritické množstvo rozdelené a keď sa spoja vytvoria kritické množstvo. Na týchto základoch vznikla myšlienka na zostrojenie jadrovej bomby.

Využitie jadrových síl III

13.11.2023

Pokračujem v predchádzajúcich blogoch. Dúfam, že mi prepáčite, že nepíšem o politike. Pred vojnou v Nemecku bolo objavené štiepenie uránu. Po objavení kritického množstva, začali Nemeckí vedci zlúčení okolo Heisenberga uvažovať ako by sa dala využiť energia, ktorá sa uvoľní pri lavínovej reťazovej reakcii vo vojenskej oblasti. Uvedomovali si, že môžu vyrobiť [...]

Využitie jadrových síl II

08.11.2023

Pokračujem v predchádzajúcom blogu o jadrových o využití jadrových síl. Keď dopadne na atóm uránu 235U neutrón s malou energiou, tak ho pohlti a vznikne izotop 236U. Jadro atómu 236U sa rozpadne na 2 jadrá ktoré majú menšiu atómovú hmotnosť a od seba odletia. Pri tom sa uvoľnia aj 2 alebo 3 neutróny s vyššou energiou. Predstavme si, že máme oproti sebe 2 rovnaké [...]

Jadrová reakcia

16.03.2023

Maďarský fyzik Leo Szilárd v roku 1933 prišiel s myšlienku, že pri bombardovaní jadier nestabilných izotopov neutrónmi, ak by jeden neutrón vyrazil z jadrá 2 neutróny a jeho hmotnostné číslo by sa zmenilo o 1. Vznikol by ľahší izotop a časť energie by sa vyžiarila. Keďže uvoľnené neutróny zasiahnu ďalšie dve jadrá, tým vzniká reťazovú [...]

Boris Kollár

Boris Kollár chystá návrat do veľkej politiky

05.10.2024 07:05

Hnutie Sme rodina po prehratých parlamentných voľbách potrebovalo čas na konsolidáciu, povedal Boris Kollár.

Náboženstvo / Kresťanstvo / Cirkev / Kríž / Modlitba / Viera /

Varšavský arcibiskup vyzval na povinnú výuku náboženstva, aby mladí lepšie porozumeli svetu

05.10.2024 07:00

Varšavský arcibiskup kardinál Kazimierz Nycz vyzval na to, aby sa teraz nepovinná výučba náboženstva stala povinnou pre všetkých žiakov.

New York, One World Observatory, One World Trade Centre, WTC, vyhliadková plošina, Manhattan, Ground Zero

USA neobnovia právny štatút pre státisíce migrantov

05.10.2024 06:48

Administratíva amerického prezidenta Joea Bidena neobnoví program dočasného humanitárneho vstupu pre státisíce migrantov.

Trump

Trump: Izrael by mal zasiahnuť iránske jadrové zariadenia

05.10.2024 06:09

Donald Trump vyhlásil, že Izrael by mal v reakcii na nedávny raketový útok islamskej republiky zaútočiť na iránske jadrové zariadenia.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 48
Celková čítanosť: 182169x
Priemerná čítanosť článkov: 3795x

Autor blogu

Kategórie