Raskete tuumade lõhustumine Ahelreaktsioon Tuumade lõhustumine Tuumalõhustumine ehk tuumafissioon on tuumareaktsioon, mille puhul suur aatomituum laguneb väiksemateks aatomituumadeks. ÜhesUraanituuma niisuguses lõhustumise aktis vabaneb 200 MeV energiat (osakeste liikumise lõhustumine aeglase neutroni neelamisel . energia näol) Lõhustumine Kui beetalagunemise tagajärjel jääb nukleonide arv tuumas samaks ja alfalagunemise tulemusena kahaneb tuuma nukleonide arv nelja võrra, siis tuumalõhustumise tagajärjel tekkivad uued tuumad on lõhustuvast tuumast palju väiksemad.
Kus siis positiivse laengu massis "ujuvad" neg. laenguga elektronid. Thomsoni aatomimudel andis tõepärase hinnangu aatomimõõtmetest, kuid sellega see piirduski, sest aatomimudel ei võimaldanud selgust tuua, et millest on tingitud aatomaarsete gaaside joonspektrid. See teooria kestis 8.aastat. ning pärast seda E.Rutherford Katseid tehes jõudis järeldusele, et aines on väga väiksed osakesed, kuid rasked, mis on aatomituumadeks. Sellega seoses pakkuski ta välja planetaarse aatommudeli, ehk kus siis elektronide liikumisel ei ole kindlat trajektoori. Probleem aga seisnes selles, et elektron liigub kiirendusega ja peab samal ajal energiat kiirgama, siis liikumissuuna muutmiseks tuleb seega tööd teha ja seega väheneb energia, millega võib kaasneda elektroni kukkumine tuuma. See teooria kestis 2 aastat, sisi täiendas N. Bohr seda molekuli, pannes elektronid stabiilselt liikuma. N.Bohr
Radiosüsiniku meetod ehk radiokarboni meetod on moodus bioloogilise päritoluga objektide vanuse määramiseks ehk dateerimiseks süsiniku radioaktiivse isotoobi C-14(14C) abiga. Meetodit kasutatakse eelkõige arheoloogias, bioloogias ja geoloogias. Tuumareaktsioon on kahe aatomituuma või elementaarosakese ja aatomituuma kokkupõrge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed. Tuumalõhustumine on tuumareaktsioon, mille puhul suur aatomituum laguneb väiksemateks aatomituumadeks. Tuumapomm- tuumakütus(plutoonium/uraan), Tuumapommi käivitamiseks on vajalik kriitilise massi olemasolu, vastasel korral lendab enamus lõhustumisel tekkinud neutroneid ainest minema. Tuumakütus tuleb pommi plahvatamiseks viia üle ahelreaktsiooni tekitamiseks vajaliku kriitilise massi. Ahelreaksiooni käivitamiseks kasutatakse implosiooni(sissepoole suunatud tugevat plahvatust). Miks on tuumareaktsiooni eslilekutsumiseks just kõige sobivam tuuma pommitada neutronitega?-
näiteks võib tekkida vähk ja kiiritstõbi. Täpsemalt öeldes kiirgus ioniseerib molekule, lõhub DNA-d ja rakud surevad. Elementaarosakesed on kõige väiksemad osakesed. Näiteks prooton, neutron, elektron, kvark, lepton. Radioaktiivsus - ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneselik lagunemine, millega kaasneb radioaktiivne kiirgus Tuumade lõhustumine - tuumareaktsioon, mille puhul suur aatomituum laguneb väiksemateks aatomituumadeks Ahelreaksioon - protsess, mille käigus ühe protsessi lõpptulemus käivitab uue samatüübilise protsessi Poolestusaeg - aine lagunemise kiirust iseloomustav suurus, näitab, kui pika ajavahemiku möödumisel muutub aine kogus poole väiksemaks Seoseenergia - mehaaniline energia, mida on vaja rakendada, et purustada tervik osadeks, mida suurem on seoseenergia, seda raskem on terviku lammutamine ja vastupidi
16. Poolestusaeg- iga radioaktiivse isotoobi jaoks on olemas kindel aeg (poolestusaeg), mille jooksul tema kiirguse intensiivsus väheneb poole võrra. 17. Tuumareaktsioon- protsesse, kus tuumad võivad ühineda, ümber korralduda ja laguneda. *Tuumareaktsioonid *Raskete tuumade lõhustumine *Kergete tuumade liitumine *Süntees 18. Raskete tuumade lõhustamise reaktsioon- protsess, tuumareaktsioon, mille puhul suur aatomituum laguneb väiksemateks aatomituumadeks. 19. Kergete tuumade ühinemine e tuumasüntees- kergete aatomituumade ühinemine raskemateks tuumadeks. 20. Tuumareaktor- seade, kus toimub juhitud ahelreaktsioon, mida kontrollitakse neutronite abil. Seadet kasutatakse elektrijaamades ja elektri tootmiseks. 21. Tuumapomm- suure plahvatusjõuga lõhkekeha, kus energia vabaneb raskete aatomituumade lõhustumisel. 22. Neeldumisdoos- näitab mingis keskkonnal neeldunud kiirgusele vastavat energiahulka. 23
rakendatav ka kasuliku energia tootmiseks. Soodsad tingimused Suure tuumamassiga aatomituumade ahelreaktsioon - Kui Uraan 235 siseneb neutroni ebastabiilne isotoop 236 massiga, mis lõhustub kaheks kildtuumaks ja selle tagajärjel eraldub 2 või 3 neutroonit ning sellest vabaneb palju energiat Ahelreaktsioon - Tekib tuuma lõhustumisel, kuna tuuma lõhustumise käigus vabaneb 2-3 neutronit Termotuuma reaktsioonid, päikese sisikond - kergete aatomituumade ühinemine raskemateks aatomituumadeks üli kõrgel rõhul ja temperatuuril, mille käigud vabaneb palju energiat? Tuuma energeetika rakendused - Energia tootmine, samuti kasutatakse seda ära meditsiinis, teaduses ja tehnikas
kiirguseks. -kiirgus on suurima läbimisvõimega. Magnetväli seda ei mõjuta. Tekib - ja -kiirguse tagajärjel või tuuma põrkumisel mõne teise osakesega. Kriitiline mass on aine kogus, mille ületamisel toimub tuumade lõhustumine koguaines praktiliselt momentaalselt. 235U-50kg kui aga kasutada neutroneid peegeldavaid katteid siis piisab 250g. Tuumalõhustumine ehk tuumafissioon on tuumareaktsioon, mille puhul suur aatomituum laguneb väiksemateks aatomituumadeks. Tavaliselt toimub tuumalõhustumine alati välise mõjutuse tulemusena näiteks vaba neutroni neeldumise tagajärjel. Tuumalõhustumise tagajärjel tekkivad uued tuumad on lõhustuvast tuumast palju väiksemad. Lisaks tekib tuumalõhustumisel ka paar-kolm vaba neutronit ja eraldub gammakiirgust. Termotuumareaktsioon on tuumareaktsioon, kus kergemate aatomituumade tuumaühinemise tulemusel kõrge temperatuuri(10 miljonit kraadi) ja rõhu juures tekivad raskemad aatomid.
Pommi töölepanemiseks pannakse kõigepealt plahvatama trotüül, mis surub üksikud tuumakütused osad omavahel kokku – nüüd ületab tuumakütuse kogumass kriitilise massi ning algab ülikiire kontrollimatu raskete tuumade lõhustumisreaktsioon – toimub tuumaplahvatus. 2) termotuumarelv ehk vesinikupomm. Siin on „põhitegijateks“ kergete tuumade (näiteks deuteeriumi tuumade ühinemine ülikõrgel temperatuuril heeliumi aatomituumadeks, mille juures vabaneb hetkega meeletu kogus energiat – toimu termotuumaplahvatus. Vajalik kõrge temperatuur saavutatakse minituumapommiga, mis pannakse plahvatama trotüülilaenguga. Kõikide tuumarelvade põhilised kahjustavad tegurid on: 1) ere valgussähvatus, mis süütab kõik selle, mis on süttimisvõimeline, 2) lööklaine – purustused, 3) radioaktiivne kiirgus, mis tapab selle, mis on veel ellu jäänud, 4) radioaktiivne saast – rusud, pinnas, taimestik,
Enamik prootoneid ja neutroneid annihileerus kokkupõrgetel oma antiosakestega; järele jäi vaid väga väike osa, säilis 1 osake miljardist. Need prootonid ja neutronid moodustavadki suurema osa tänapäeval tuntud ainest - barüonainest. Tihedus langes 1013 g·cm 3 -le, mis oli ikka veel tohutu suur. · Pärast 10 sekundit, temperatuuridel alla 109 K, ühinesid prootonid ja neutronid tuumasünteesis esimesteks aatomituumadeks, milleks oli heeliumi tuumad. Lisaks tekkisid veel vesiniku tuumad Seda protsessi nimetatakse ürgseks tuumasünteesiks. · 5 minuti pärast oli aine niipalju hõrenenud, et tuumasüntees vaibus. Järelejäänud vabad neutronid ei olnud stabiilsed ning järgmiste minutite jooksul lagunesid nad prootoniteks ja elektronideks. · Seni moodustas elektromagnetkiirgus põhiosa kosmose energiatihedusest. Ent paisumisega seotud temperatuuri alanemisel see aina vähenes. Aine
isotoopidel, mis kuuluvad radioaktiivsetesse ridadesse.) Prootiumi aatomi tuum on prooton, mis on elementaarosake. Deuteeriumi aatomi tuum on deuteron, mis koosneb ühest prootonist ja ühest neutronist. Triitiumi aatomi tuum on triiton, mis koosneb ühest prootonist ja kahest neutronist. Esinemine looduses Vesinik kosmoses Juba varsti pärast Universumi tekkimist Suures Paugus oli tohutu palju prootoneid ja neutroneid. Kõrge temperatuuri tingimustes ühinesid need kergetest aatomituumadeks (eriti D ja 4He). Enamik prootoneid jäid siiski ühinemata ning neist said edaspidi 1H-tuumad. Umbes 380 000 aasta pärast, kui kiirgustihedus oli jäänud piisavalt väikseks, said vesinikuaatomid moodustuda lihtsalt tuumade ja elektronide kokkusaamise teel, ilma et mõni footon neid kohe jälle lahutaks. Sellest ajast saadik on olemas reliktkiirgus ning Universum on vesinikuga täidetud. Universumi aatomitest koosnevas aines (välja jääb tume aine) oli 3/4
ja selle antiosake positron). Neist sai nüüd domineeriv aineosakeste liik. Tihedus langes 1013 g·cm3-le, mis oli ikka veel tohutu suur. Neutriinod aga ei olnud selle tiheduse juures enam soojuslikus tasakaalus teiste osakestega. Neutriinode vastasmõju muu ainega on sellest ajast alates nii nõrk, et nad liiguvad Universumis vabalt, ilma neeldumata siiamaani. Tuumasünteesi algus Pärast 10 sekundit, temperatuuridel alla 109 K, ühinesid prootonid ja neutronid tuumasünteesis esimesteks aatomituumadeks. Seda protsessi nimetatakse ürgseks tuumasünteesiks. Sealjuures moodustus 25% heelium-4 (4He) ja 0,001% deuteeriumi ning heelium-3 (3He), liitiumi ja berülliumi. Ülejäänud 75% moodustasid prootonid, hilisemad vesiniku aatomi tuumad. Vanimatel tähtedel kosmoses on veel praegugi just niisugune koostis. 5 minuti pärast oli aine niipalju hõrenenud, et tuumasüntees vaibus. Järelejäänud vabad neutronid ei olnud stabiilsed ning järgmiste minutite jooksul lagunesid nad prootoniteks
vesinik aga väiksema elektronafiinsuse jaelektronegatiivsuse poolest. Vesiniku mittemetallilisus ei ole nii väljendunud nagu halogeenidel. Nõnda moodustavad ühendeid H-ioonidega ainult väga elektropositiivsed metallid nagu kaalium ja kaltsium (kaaliumhüdriid KH ja kaltsiumhüdriid CaH2). 2.3 Esinemine looduses Vesinik kosmoses Juba varsti pärast Universumi tekkimist Suures Paugus oli tohutu palju prootoneid ja neutroneid. Kõrge temperatuuri tingimustes ühinesid need kergetest aatomituumadeks. Enamik prootoneid jäid siiski ühinemata ning neist said edaspidi H-tuumad. Umbes 380 000 aasta pärast, kui kiirgustihedus oli jäänud piisavalt väikseks, said vesinikuaatomid moodustuda lihtsalt tuumade ja elektronide kokkusaamise teel, ilma ,et mõnifooton neid kohe jälle lahutaks. Sellest ajast saadik on olemas reliktkiirgus ning Universum on vesinikuga täidetud. Universumi aatomitest koosnevas aines oli 3/4 massiosa vesinikku, 1/4 massiosa heeliumi ja mõni
Tihedus langes 1013 g·cm-3- le, mis oli ikka veel tohutu suur. Neutriinod aga ei olnud selle tiheduse juures enam soojuslikus tasakaalus teiste osakestega. Neutriinode vastasmõju muu ainega on sellest ajast alates nii nõrk, et nad liiguvad Universumis vabalt, ilma neeldumata siiamaani. 1.8 Tuumasünteesi algus Pärast 10 sekundit, temperatuuridel alla 109 K, ühinesid prootonid ja neutronid tuumasünteesis esimesteks aatomituumadeks. Seda protsessi nimetatakse ürgseks tuumasünteesiks. Sealjuures moodustus 25% heelium-4 (4He) ja 0,001% deuteeriumi ning heelium-3 (3He), liitiumi ja berülliumi. Ülejäänud 75% moodustasid prootonid, hilisemad vesiniku aatomi tuumad. Vanimatel tähtedel kosmoses on veel praegugi just niisugune koostis. 5 minuti pärast oli aine niipalju hõrenenud, et tuumasüntees vaibus. Järelejäänud vabad neutronid ei olnud stabiilsed ning järgmiste minutite jooksul lagunesid nad prootoniteks ja
annaabi.ee 
