А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Ядро - атом - важкий елемент

Ядра атомів важких елементів схильні радіоактивного розпаду (з випусканням альфа - або бета-частинок) або ядерного поділу, при якому ядра розщеплюються на два основних фрагмента і кілька менших фрагментів, таких, як нейтрони (див. Розд. Теплова схема Ново-Воронезької атомної електростанції. | Теплова схема Белоярской атомної електростанції. При поділі ядер атомів важких елементів виникає шкідливий для життєвих процесів випромінювання, зокрема потоки нейтронів і гамма-промені (жорстке рентгенівське випромінювання), які повинні бути поглинені спеціальними масивними огорожами з металу або бетону навколо реакторів.

Перший шлях-це ділення ядер атомів важких елементів.

Ядерна енергія може бути отримана не тільки при розщепленні ядер атомів важких елементів, але і в результаті синтезу легких елементів.

Вивільнення атомної (ядерної) енергії - ведення реакції, що самопідтримується ділення ядер атомів важких елементів - здійснюється в сучасній дослідницькій і виробничій практиці з використанням спеціальних установок - ядерних реакторів.

Наприклад, шляхом послідовного поєднання двох процесів: 1) розщеплення ядра атома важкого елементу (в результаті буде створена надвисока температура); 2) реакція перетворення водню в гелій.

Перша в світі атомна електростанція (АЕС), яка перетворює енергію розщеплення ядер атомів важких елементів в електричну, була побудована в 1954 р в Радянському Союзі - Обнінська АЕС. Основним тепловим агрегатом АЕС, як і ТЕС, є паротурбінна установка. Середовищем, перетворюючої теплову енергію в механічну, також служить водяна пара. Принципова відмінність АЕС від ТЕС полягає в тому, що теплота, необхідна для вироблення пари, виходить не при згорянні палива, а при розщепленні ядер важких елементів в ядерних реакторах.

діаграма теплових потоків ТЕЦ. Джерелом енергії на атомних електростанціях є ядерна енергія, яка звільняється при розподілі ядер атомів важких елементів.

Останні два десятиліття характеризуються великими успіхами в розвитку ядерної фізики і насамперед здійсненням керованої ланцюгової реакції поділу ядер атомів важких елементів. Створення ядерного реактора і вдосконалення техніки прискорення заряджених частинок відкрили широкі можливості для отримання штучних радіоактивних ізотопів, які знаходять все більше застосування в хімії, медицині, біології, техніці та промисловості. Якщо спочатку радіоактивні ізотопи використовувалися в основному в якості індикаторів або джерел випромінювання, то зараз вони перетворюються на доступний засіб контролю різних технологічних процесів і управління цими процесами.

Синтез супроводжується виділенням величезних кількостей енергії. Ядра атомів важких елементів (важче срібла) при ядерних процесах розщеплюються, виділяючи енергію; ядра атомів легких елементів можуть з'єднуватися в більш важкі також з виділенням енергії. Чим далі елементи від середини таблиці періодичної системи, тим більші кількості енергії можуть виділятися в ядерних процесах. Розщеплення ядер важких елементів порівняно добре вивчено і в даний час успішно здійснюється.

У 1939 р Ірен і Фредерік Жоліо-Кюрі здійснили важливу ядерну реакцію: в результаті бомбардування нейтронами їм вдалося зробити розподіл ядер важкого елементу урану, при цьому виділялося дуже велика кількість енергії. Так був відкритий ефективний метод штучного розщеплення ядер атомів важких елементів.

Справа в тому, що енергія зв'язку між елементарними частинками в ядрі змінюється зі зміною порядкового номера елемента. У ядрах атомів із середнім порядковим числом енергія зв'язку визначається у 8 4 МеВ, а в ядрах атомів важких елементів - в 7 5 МеВ. Припустимо тепер, що є ядро, що містить 235 протонів і нейтронів.

В курсі фізичної хімії розглядається великий комплекс фізичних і хімічних явищ в їх взаємному зв'язку. Викладається вчення про розчини, термохімія, хімічну рівновагу і хімічна кінетика, електрохімія, будова атома, взаємодія між елементарними частинками і умови розпаду ядер атомів важких елементів. Кожен з названих розділів є спеціальною область фізичної хімії з великої літературою, в якій висвітлюється теорія питання і наводяться численні досвідчені дані.

Вихід нейтронів на 1 мікроампер ДЕЙТРОН струму в циклотроні в залежності від енергії дейтронів, що падають на мішень. У деяких випадках при бомбардуванні важких елементів відбувається поділ ядер на два приблизно рівних осколка, при цьому виходять радіоактивні ізотопи, які, викидаючи електрони, дають радіоактивні ізотопи нових елементів. Таким чином утворюються ланцюжки випромінювачів електронів, а іноді нейтронів. У процесі поділу ядер атомів важких елементів (урану, торію, вісмуту, свинцю, талію і ін.) Утворюється велика кількість радіоактивних ізотопів різних елементів.

Розподіл утворених продуктів поділу з масових числах залежить від енергії елементарних частинок, якими здійснюється бомбардування. Ізотоп U 215 відчуває розподіл від дії як швидких, так і повільних нейтронів. Причому в цьому випадку застосовуються в основному повільні нейтрони, так як ймовірність захоплення їх ядром більше. Найпростіші міркування про причини поділу ядра атома важкого елементу були висловлені Бором. Вони зводяться до того, що ядро можна уявити собі як краплю рідини мізерно малих розмірів.

Цікава в цьому відношенні гіпотеза про структуру речовини в спресованного стані і зіркових температурах. У центрах білих карликів, на думку Д. А. Кир-жниця, як раз і існує необхідне для кристалізації величезна стиснення. Тому-то розпечена серцевина білого карлика має кристалічну будову. Природно, що реакції синтезу хімічних елементів в білих карликів не протікають, оскільки останні складаються в основному з ядер атомів важких елементів. У зв'язку з цим виникає багато проблем і питань про властивості і поведінці матерії, що знаходиться в сверхплотном стані під дією колосальних тисків. Все це ще підлягає вивченню сучасною наукою.

Ціолковським передбачалося застосування газових рулів і поворотного сопла камери згоряння реактивного двигуна), а для стабілізації становища ракети щодо її центра ваги пропонувалося використання гироскопического ефекту швидко обертаються маховиків, який знайшов широке застосування у всіх сучасних автономних системах стабілізації і управління польотом ракет. Для отримання якомога більшої швидкості покидька (закінчення) продуктів горіння з сопла реактивного двигуна рекомендувалися як компоненти палива рідкі кисень і водень, які використовуються досить широко в сучасному ракетобудуванні. Тепер, коли в деяких країнах робляться спроби розробки дослідних зразків ракетних двигунів, що використовують енергію ділення ядер атомів важких елементів, ми можемо лише захоплюватися блискучим даром наукового передбачення видатного вченого.