ListApps

nuclear-fission-schematic-elementary-particles-physics-theory-m668dh-4954385

ما هو الانشطار النووي وما هى إستخداماته وشروط حدوثه

ما هو الانشطار النووي

ما هو الانشطار النووي

الانشطار النووي هو عملية يتم فيها تقسيم بعض الأجزاء الأصغر التي تتكون منها الذرة لتكوين ذرتين جديدتين. عندما تنقسم الذرة ، فإنها تطلق كمية كبيرة من الطاقة التي يمكن استخدامها لتزويد المنازل والشركات والسيارات بالطاقة لسنوات عديدة. يحدث الانشطار بشكل طبيعي في بعض الصخور وبكميات صغيرة في جميع الكائنات الحية. من الممكن أيضًا إنتاج الانشطار باستخدام مفاعل نووي. المفاعل النووي هو آلة تستخدم الحرارة الناتجة عن الانشطار لإنتاج بخار يدير التوربينات ويولد الكهرباء. لا تساهم الكهرباء التي يتم إنتاجها باستخدام الطاقة النووية في تكوين غازات الاحتباس الحراري التي تغير مناخنا. وهذا يعني أن الطاقة النووية لا تساهم في الآثار الضارة للاحتباس الحراري مثل الجفاف والعواصف والفيضانات وارتفاع مستويات سطح البحر. تعمل محطات الطاقة النووية حاليًا بأمان في جميع أنحاء العالم وتوفر الكهرباء بأسعار معقولة لملايين الأشخاص كل يوم.

استخدامات الانشطار النووي

استخدامات الانشطار النووي

استخدامات الانشطار النووي “هل هناك طريقة لاستخدام كمية صغيرة جدًا من المتفجرات النووية لغرض مفيد على الأرض بدلاً من الحرب؟”. (كذا) بقلم جون فون نيومان ، عالم رياضيات. عندما سمعت هذا السؤال لأول مرة في نهاية الأربعينيات ، اعتقدت أنه فكرة سخيفة. ومع ذلك ، خلال السنوات القليلة التالية ، فوجئت عندما وجدت أن هناك عددًا من الفيزيائيين الأكفاء الذين أثاروا بجدية احتمال أن يكون هذا ممكنًا. لهذا السبب قررت إجراء دراسة متأنية لهذا الموضوع ، وخلصت الآن إلى أن هناك طرقًا يمكن من خلالها تحقيق ذلك وأنه لا توجد صعوبات نظرية لا يمكن التغلب عليها.

الانشطار النووي هو تفاعل نووي تنقسم فيه نواة الذرة إلى أجزاء أصغر (نوى أخف) ، وغالبًا ما تنتج نيوترونات وفوتونات حرة (على شكل أشعة جاما) غالبًا ما تنتج عملية الانشطار نيوترونات حرة تصطدم بنوى الذرات المحيطة وتؤدي إلى انشطارها بدوره. إذا حدث هذا التفاعل المتسلسل بسرعة كافية ، فيمكن أن يؤدي إلى تفاعل نووي متسلسل مستدام يطلق الحرارة والتي تُستخدم لتوليد الكهرباء في محطات الطاقة النووية. كمية الطاقة الحرة الموجودة في الوقود النووي هي ملايين المرات أكثر من تلك الموجودة في الوقود الأحفوري.

شروط حدوث الانشطار النووي

شروط حدوث الانشطار النووي

شروط حدوث الانشطار النووي , الانشطار النووي هو تفاعل نووي تنقسم فيه نواة الذرة إلى أجزاء أصغر (نوى أخف) ، وغالبًا ما تنتج نيوترونات وفوتونات حرة (في شكل أشعة جاما) ، وتطلق كمية هائلة من الطاقة ، وكذلك النيوترينوات. غالبًا ما تكون النواتان اللتان تم إنتاجهما ذات أحجام متشابهة ولكنها مختلفة قليلاً ، عادةً مع نسبة كتلة من المنتجات من حوالي 3 إلى 2 ، للنظائر الانشطارية الشائعة. معظم عمليات الانشطار هي انشقاقات ثنائية (تنتج جزأين مشحنتين) ، ولكن في بعض الأحيان (2 إلى 4 مرات لكل 1000 حدث) ، يتم إنتاج ثلاث شظايا موجبة الشحنة ، في الانشطار الثلاثي. أصغر هذه الشظايا في العمليات الثلاثية يتراوح في الحجم من بروتون واحد إلى نواة الأرجون. يمكن أن تصل الطاقة الحركية من حدث الانشطار الفردي إلى 3.0 ميجا فولت ، ولكن متوسط ​​الطاقة 1.

الفرق بين الانشطار النووي والاندماج النووي

الفرق بين الانشطار النووي والاندماج النووي

الانشطار النووي والاندماج النووي هما تفاعلان نوويان مختلفان يتم فيهما تكسير النوى الذرية وتشكيل عناصر جديدة. كما ترى ، تحب الذرات بشكل طبيعي أن تتشكل في مجموعات من اثنين وهذا ما يحافظ على تماسك العناصر. إذا حاولت سحب إحدى هذه الذرات بعيدًا عن تلك المجموعة ، فستحتاج إلى الكثير من القوة لفصل الذرة عن رابطها. هذا هو السبب في أن تقسيم الذرة يتطلب الكثير من الطاقة ، لأنه يجب عليك التغلب على القوة الطبيعية التي تجعلها متماسكة. في تفاعل الانشطار النووي تنقسم الذرات عن بعضها باستخدام الطاقة التي توفرها الحرارة أو النيوترونات. غالبًا ما تكون الذرتان الأصغر حجمًا التي تتشكل خلال هذه العملية مشعة وسيحاولان الارتباط بالعناصر الأخرى من حولهما. هذا يتسبب في أن تصبح المزيد من الذرات مشعة والتي قد لا تبدو مشكلة كبيرة حتى تفكر في حقيقة أن الحرارة والنشاط الإشعاعي يمكن أن يسبب السرطان.

تعريف الانشطار النووي

تعريف الانشطار النووي

الانشطار النووي هو شكل من أشكال التفاعل النووي حيث تنقسم نواة الذرة إلى أجزاء أصغر (نوى أخف) ، وغالبًا ما تنتج نيوترونات وفوتونات حرة (على شكل أشعة جاما) أيضًا. يعد الاندماج النووي والانحلال الإشعاعي أنواعًا أخرى من التفاعلات النووية. الكتلة الحرجة هي أصغر كمية من المواد الانشطارية اللازمة لتفاعل نووي متسلسل مستدام. تعتمد الكتلة الحرجة للمادة الانشطارية على خصائصها النووية وهندستها. بالنسبة لليورانيوم -235 ، تبلغ الكتلة الحرجة حوالي كيلوجرام ولم يتم قياسها بدقة لأن أي يورانيوم -235 يتم إنتاجه وتجميعه في كتلة حرجة من شأنه أن يتسبب في انفجار بسبب الانشطار النووي التلقائي حتى لو لم يتم اشتعاله. تولد تفاعلات الاندماج بين العناصر الثقيلة الطاقة عن طريق تقسيمها إلى عناصر أخف. ينتج عن الشكل الشائع للانحلال الإشعاعي تحول ذرة إلى ذرة بعدد كتلي ينخفض ​​بمقدار أربعة وعدد ذري ​​ينخفض ​​بمقدار اثنين.

مميزات الانشطار النووي

مميزات الانشطار النووي

الانشطار النووي (المعروف أيضًا باسم الانشطار الذري) هو تفاعل نووي تنقسم فيه نواة الذرة إلى أجزاء أصغر (نوى أخف) ، وغالبًا ما تنتج نيوترونات وفوتونات حرة (في شكل أشعة جاما) ، وتطلق كمية هائلة من الطاقة ، التي تساوي عدة ملايين من الإلكترون فولت. التفاعل النووي هو تفاعل يتم فيه امتصاص جزيئات من انحلال واحد بواسطة جسيمات أخرى لإنتاج جسيمين مختلفين أو أكثر. تتجلى الاختلافات في الكتلة بين المنتجات في صورة إطلاق كميات كبيرة من الطاقة. الجسيمات المصنوعة في هذه العملية (النيوترونات ، من بين أمور أخرى) هي نفسها غير مستقرة ويمكن أن تؤدي إلى مزيد من التفاعلات. يحدث التفاعل المتسلسل النووي عندما يكون التفاعل مكتفيًا ذاتيًا ويزداد حجمه حيث ينتج كل حدث انشطار المزيد من النيوترونات ، والتي تستمر في إحداث المزيد من الانشطار. تحدث سلسلة التفاعلات النووية في المفاعلات النووية ، أو الأسلحة النووية.

الأنوية الناتجة عن تفاعل الانشطار النووي:

الأنوية الناتجة عن تفاعل الانشطار النووي:

انشطار العناصر الثقيلة هو تفاعل طارد للحرارة ينتج عنه نوى ذات عدد كتلي مماثل أو أعلى قليلاً. هذه النوى غنية بالنيوترونات ، وبالتالي فهي غير مستقرة تجاه اضمحلال بيتا. (تميل النوى الخفيفة المتكونة بهذه الطريقة إلى الاستقرار.) غالبًا ما تكون الطاقة الإجمالية المنبعثة في عملية الانشطار كافية لإنتاج عدة نيوترونات عن طريق انشطار عناصر ما بعد اليورانيوم. قد ينتج كل منهم انشطار في نوى ثقيلة يؤدي هذا إلى تفاعل متسلسل يتم التحكم فيه في مفاعل نووي، ولكن ليس في سلاح نووي. تتنوع طاقات الربط والمقاطع العرضية لعملية الانشطار بشكل كبير ، وتعتمد على النظائر الدقيقة المعنية ، ولكن بشكل عام تكون تفاعلات الانشطار أكثر سهولة عندما يزداد العدد الإجمالي للنيوترونات.

مخاطر الانشطار النووي

مخاطر الانشطار النووي

الانشطار النووي هو تفاعل نووي تنقسم فيه نواة الذرة إلى أجزاء أصغر (نوى أخف). غالبًا ما تنتج عملية الانشطار نيوترونات وفوتونات جاما حرة ، وتطلق كمية كبيرة جدًا من الطاقة ، وتربطها بالذرة. النواتان المتكونتان هما عنصران جديدان ويشار إليهما بمنتجات الانشطار النووي. يخلق الانشطار النووي العديد من العناصر في الكون. من ناحية أخرى ، تستهلك عملية الاندماج الطاقة ، بينما يطلق الانشطار الطاقة. تستخدم محطات الطاقة النووية الانشطار النووي لتوليد الكهرباء. الاندماج النووي هو العملية التي تمد النجوم بالطاقة ، مثل شمسنا. أدى اكتشاف الانشطار النووي إلى إنشاء أسلحة نووية وطاقة نووية. تستخدم الأسلحة النووية في الحرب الذرية وتولد محطات الطاقة النووية الكهرباء للاستخدام التجاري.

اترك تعليقًا

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *