原子力の例

原子力は仕事をする能力です、 放射性元素の原子の崩壊から得られます. この崩壊の刺激のおかげで得られます。

核プロセスにおけるエネルギー

化学反応は、一般的に熱の形で、エネルギーの変化を伴います。 脱落（発熱反応）または吸収（吸熱反応）. 構成要素から物質が形成されると、熱が放出されます（生成熱）。 原子状酸素からオゾンを取得する場合など、場合によっては、 ホット。

これらの同じ考えが陽子と中性子からの原子核の（仮定された）形成に適用される場合、エネルギーがこの形成で放出されることは明らかであり、 関係するリンクの性質上、ここで放出されるエネルギーはかなり大きくなるため、エネルギーの変動に伴う質量の損失はすでに発生しています。 考えられる。 （アインシュタインの原理によれば、エネルギーの変化ΔEは質量の変化Δmと同等であるため、ΔE=Δm* C²、ここで、Cは光速です）。

したがって、たとえば、3つの陽子と4つの中性子によって形成される元素リチウムLi-7の場合、原子量7のリチウム原子核のグラム原子の形成では、次のようになります。

3プロトン= 3 * 1.00756 g = 3.02268 g

4中性子= 4 * 1.00893 g = 4.03572 g

合計の結果は7.05840gです。

リチウム7の原子量の値は7.01645gです。

したがって、値を比較すると、質量の変化Δm= 0.04195 gであり、9.02 * 10に等しくなります。¹¹ アインシュタイン方程式ΔE=Δm* Cで計算されたカロリー².

陽子と中性子からの原子核形成の仮想反応は、何百万回もの膨大な量のエネルギーを放出します より発熱性の通常の化学反応よりも優れています。

核の各粒子o 核子（陽子または中性子）、任意の核の一部であるため、質量の損失が発生しました。これは一定ではありませんが、最大値があります。 原子番号20から51の周期系の中間元素の場合、数が増えるにつれてゆっくりと減少します。 アトミック。

原爆

ウラン235とプルトニウム239は中性子衝撃によって分裂し、膨大な量のエネルギーを放出し、新しい中性子を放出します。

増倍プロセスが行われるための条件は、各劈開で生成された複数の中性子が新しい劈開または分割を生成できることです。

の中に ウランの山、生成された中性子は、部分的に材料の表面を通って逃げ、部分的に吸収されます ウラン238によって重い同位体ウラン239を形成し、これはネプツニウムと プルトニウム。

しかし、それが純粋なウラン235またはプルトニウム239である場合、同じ表面からの中性子の損失の可能性は、 クリティカルサイズ その中で連鎖反応が起こるのに必要です。

ザ・ クリティカルサイズ サンプルは、原子を分割する連鎖反応がほぼ即座に発生するサンプルです。

劈開可能な材料のサンプル（中性子衝撃で分割可能）の直径が、高速中性子が生成するために通過しなければならない平均経路よりも小さい場合 劈開過程では、進行する中性子によって時折分裂する際に生成される中性子は、他のものを攻撃することなく表面を通って逃げることが理解されます。 芯。

逆に、サンプルが臨界サイズよりも大きい場合、通過する途中で時折生成される中性子 それを通して、彼らは新しい核を分裂させる大きな可能性を持っているので、加速された速度で、 分割。

サンプルが臨界サイズよりも大きい場合は瞬間的に爆発しますが、サンプルが小さい場合はゆっくりと劈開しますが、これは避ける必要があります。 このため、切断可能な材料は、水中に保管されているカドミウム容器内に薄い層で保管されています。 時折入射する中性子は、水によって減速され、保護された物質に到達する前にカドミウムによって捕獲されます。

いくつかの切断可能な材料が急速に混合され、それぞれが臨界サイズよりもいくらか小さい場合、単一の塊（原子爆弾）が形成され、それはすぐに爆発します。 切断可能な材料の断片を収集しなければならない速度は、反応が開始するときにそれを回避するために非常に高速でなければなりません。 チェーンは非常に接近しているため、放出されたエネルギーは、完全に接触する前に、前記材料の断片を分散させます。

中性子スカベンジャーで適切に保護され、数センチ離れた2つの劈開可能な材料があります。 都合の良い瞬間に、一方のピースがもう一方のピースに高速の発射体の速度で発射されます。

7月16日早朝に爆発した実験用原子爆弾の構造とメカニズムの詳細。 1945年、ニューメキシコの砂漠で、彼らは大学の理論物理学者であるオッペンハイマー教授によって率いられました。 カリフォルニア。

数週間後に日本に対して投下された2つの爆弾が構成されました、1つ目はウラン235、2つ目はプルトニウム.

ウラン原子核の劈開で放出されるエネルギーは約2億電子ボルト、つまり約2x10と計算されますが¹⁰ 劈開されたウランのキログラムあたりのキロカロリーは、1〜5％しか使用できません。これは、 約300トンのトリニトロトルエン（TNT、 トリリタ）

原子爆弾の爆発で発生した爆発波に、ひどい焼夷効果が追加されます 放出された強力なガンマ線によって生成されます。これにより、短時間ではありますが、どのようにミニチュア太陽が決定されます デュレーション。

ザ・ 孤立した爆弾によって引き起こされた荒廃 日本の広島と長崎の都市には、原子崩壊で放出される巨大な原子力エネルギーの証拠があります。

しかし、将来的には原子力が平和利用に応用できることが期待されます。 特に少量のエネルギーを大量に集中させることが望ましい場合 材料の。

原子力アプリケーションの例

火力発電

機械的発電

発電

原爆との戦争目的

亜原子粒子の衝突

新技術の実験

鉱業では、発破材料用

新素材研究用