lähemale kui 10 fermit, kus nad satuvad "tuumajõudude haardesse" 10. Ahelreaktsioon on protsess, mille käigus protsessi lõpptulemus (või kõrvaltulemus) käivitab uue samatüübilise protsessi. Käivitub see nii, et neelates liigset neutronit, tuum ergastub, deformeerub ja laguneb kaheks kildtuumaks, millest kahepeale kokku väljub kaks-kolm neutronit. Samanimeliste elektrilaengute tõuumise mõjul lendavad kildtuumad suure kiirusega teineteisest eemale, nende liikumise energia moodustabki suurema osa lõhustumisel vabanevast energiast. 11. Kriitiline mass on vähim tuumkütuse kogus, milles tuumalõhustumine saab toimuda iseseisva ahelreaktsioonina. Kriitiline mass sõltub paljudest teguritest nagu tuumkütuse tihedus, geomeetriline kuju jne. Sellega peab arvestama näiteks tuumapommi tegemisel. 12
lagunemisel või esimeste ühinemisel. Uraan - looduslik U(92,238). Tuumafüüsika jaoks on oluline U(92,235), mis moodustab 1/140 looduslikust uraanist. Selle eraldamiseks kasutatakse rikastustehaseid. Ahelreaktsioon - U-235 pommitades neutroniga, neutron lööb U-235 2-ks kildtuumaks ja tekib krüptoon, baarium; lisaks eraldub 2-3 neutronit ja energia, kuna kildtuumade eriseosenergia on suurem uraanist. Kui eraldunud neutronid kohtuvad uute U-235'ga, tekivad uuesti kildtuumad ja ahelreaktsioon jätkub. Lõpptulemus: tohutu energia eraldumine (aatompomm). Neutronite paljunemistegur - teatud tasemelt väljunud neutronite arvu ning seda taset põhjustanud neutronite arvu jagatis. k>1 (plahvatuslik - tuumapomm), k=1 (juhitav - tuumareaktor), k<1 (sumbub) Reaalses ahelreaktsioonis ei kohtu iga neutron uue aatomiga. Osa kohtuvad kildtuumaga, mis imevad nad endasse; osa väljub ainepinnast. Tavaliselt pole
seda aega nim poolestusajaks kehtib seos N=NO2t/T, kus NO ra aatomite arv algul; Nra aatomite arv praegu; Tpoolestusaeg; taeg, mis on möödunud vaatluse algusest URAANI TUUMADE AHELREAKTSIOON 1938 avastasid Saksa teadlased Otto Hahn ja Fritz Starssmann, et uraani pommitamisel neutronitega, haarab tuum neutroni ning seejärel lõhustub nn kildtuumadeks (Ba ja Kr). Sellega kaasneb energia eraldumine 200MeV ühe tuuma lõhustumisel. Selle ernergia omandavad peamiselt kildtuumad, osa energiat eraldub g kiirgusena, osa en omandavad lõhustumisel eraldunud neutronid Vabanenud N en on erinev, nad võivad omakorda naaberaatomite tuumi lõhustuda, aeglasemat 235U ja kiiremat 238U, sellist nähtust nim ahelreaktsiooniks. Nt 1g U olevate kõigi tuumade lõhustumisel eralduks 3t kivisöe põlemisel tekkinud en Uraani kasutatakse ahelreaktsiooni tekitamiseks seetõttu, et just raskete tuumade lõhustumisel
Plutooniumi toodetakse tuumareaktorites. Lisa Tuumarelvast Esimene tuumapomm lõhati USA-s Nevada kõrbes 16. Juulil 1945. Aastal. Pommid, mis heideti Jaapanile, olid mõlemad samaväärsed 20 000 tonni lõhkeainega. Nii aatomi- kui ka vesinikupommidelõhkemise puhul levib väga suur valguskiirgus, seejärel tugev purustav lööklaine ja viimaks kõike hävitav radioaktiivne kiirgus. Gammakiirgus tekib siis kui kildtuum põrkab kokku pommi kesta tuumaga, ja ergastavad neid. Kildtuumad on väga suure energiaga ja nad on ise beetaradioaktiivsed. Tuumareaktoris toimub juhitav ahelreaktsioon, mille reguleerimiseks kasutatakse neutroneid neelavast materjalist (kaadmium, boor) juhtvardaid, mida siis vastavalt ahelreaktsiooni intensiivistumisele või aeglustumisele reaktori tööpiirkonnast tõstetakse või uuesti sisse lastakse. Tuumareaktoreid leidub tuumajaamades ja allveelaevades. Juhtvardad on selleks, et neelata suurem osa neutronitest ega lasta ahelreaktsioonil toimuda.
Tuumareaktsioon on tuumade muundumine teiste tuumade ja elementaarosakeste toimel. Neutronite eelis tuumareaktsioonidel: vastasmõju on väike, mõjutavad tuuma paremini. 12. Milles seisneb U-tuuma lõhustumine, mis tekivad, miks eralduvad neutronid? Tuuma lõhustumine on reaktsioon, kus tuum lõhustub neutroni toimel kaheks kildtuumaks. Uraani tuuma lõhustumisel tekivad: kaks kildtuuma, vabaneb 2-3 neutroni, tekib radioaktiivne kiirgus, vabaneb energia. Neutronid eralduvad, sest kildtuumad ei vaja nii palju neutrone. 13. Paljunemistegur, tema väärtused ning vastava ahelreaktsiooni nimetused? Paljunemistegur k: see on neutronite arvu suhe eelneva põlvkonna neutronite arvu. K < 1 lõhustumine peatub, k > 1 toimub juhitamatu lõhustumine(tuumapomm), k=1 toimub juhitav tuumareaktsioon (reaktor). 14. Tuumapomm: ehitus, tööpõhimõte, kahjulikud mõjud? Toimub juhitamatu ahelreaktsioon. Kaks alla kriitilise massi uraani tükki, lõhkeaine plahvatus tekitab ahelreaktsiooni
(summaarne massiarv ei muutu) · Reaktsioonide käigus võib energia nii eralduda kui ka neelduda. Kui mass läheb väiksemaks siis energia eraldub. Kui suuremaks, siis energiat neeldus. 10. Raskete tuumade lõhustumine (joonis lk 29) : · raske tuuma lõhustumine toimub neutroni toimel. Neutron tungib tuuma (neutron sellepärast, et tal puudub laeng) · erldub energia, tekib 2 kildtuuma, kaasneb -kiirgus, 2-3 neutronit jääb vabaks. · Kildtuumad on Mendeljevi tabeli keskosas olevate elementide tuumad. Enamasti on radioaktiivsed, sest neil on neutronite üleküllus. · eriliik: Mõne isotoobi tuum lõhustub iga kord, kui kohtub neutroniga, st. Ta ei vaja selleks neutroniga kaasa toodud lisaenergiat. Sel juhul võivad ka lõhustamisel tekkinud neutronid uusi lõhustumisi esile kutsuda. Sellist nähtust kus reaktsioon põhjustab sellesama reaktsiooni jätkumist naabetaatomitel, nim ahelreaktsiooniks.
Tuuma mõjutavate osakesi nimetatakse alfa osakesteks.Tuuma reaktsioonid on väliselt mõjutatavad protsessid . . . Lisaks tehislikult esile kutsutud radioaktiivsusele esineb ka looduslikku radioaktiivsust ja see toimub iseeneslikult. . · tuumadelõhustumine on protsess mille käigus lõhustub kaheks või rohkemaks ,kergemaks ja enam-vähem võrde suurusega tuumaks.Selle käigus eralduvad neutronid.Tekkivad kildtuumad lendavad elektrostaatiliste mõju jõul laiali. Seega gineetiline energia suureneb ja potsentsiaalne energia saavutab miinimumi.Lisaks kildtuumade tekkimisel eralduvad ka mõned elektronid.Kildtuumad on radioaktiivsed ,sest neil on neutroneid rohkem kui stabiilsetes isotoobides.Neutron muutub prootoniks ja sellega kaasneb beeta lagunemine.Tuuma lõhutumisel on võimalik ...Raskete tuumade lõhustumisega kaasneb ka radioaktiiivne kiirgus
Seosenergia kujutab endast mehaanilise töö hulka, mis on tarvis teha, et viia süsteemi osad teineteisest piisavalt kaugele, et nende edasine kaugemale nihutamine ei vajaks täiendavat tööd. Näiteks aatomituuma seosenergia puhul loetakse selliseks kauguseks vahemaad, millest alates tuumajõud nukleonide vahel enam ei mõju. 5 Tuumalõhustumine.Ahelrektsioon Ahelreaktsioon Ahelreaktsioon.Esimese lõhustumise juures on kujutatud ka kildtuumad. Ahelreaktsioon on protsess mille käigus protsessi lõpptulemus või kõrvaltulemus käivitab uue samatüübilise protsessi. Ahelrektsioon on iseenesest võimendav sündmuste või reaktsioonide ahel s.t protsess, mis loob tingimused iseenda jätkumiseks. Tuumalõhustumine Tuumade lõhustumisel vabaneb energia ja sellel põhineb energia saamine tuumareaktoreis. 1. Uraani aatomi tuuma pommitatakse neutronitega. 2. Neutroni neelanud tuum muutub ebastabiilseks. 3
· *Iga tuuma jaoks peab olema kindel mass ette antud kriitiline mass- mille juures hakkab lõhustuma. Kriitiline mass- iga lagun.tekib 2-3 neutronit juurde, lagunemine ja uute neutronite teke on tasakaalus, kui mass ületab kriitilise piiri- ületab neutronite teke - pomm, alla-ei juhtu midagi. Miks tuum lõhustuma hakkab? 1)Kui neutron lööb vastu aatomit, deformeerub ja ++ tõukejõud, ja eralduvad kildtuumad (jagunevad 2:3 raskemad ja kergemad tuumad) 2)igal lagunemisel tekib 2-3 neutronit, mis põhjust. 2-3 lagunemist=ahelreaktsioon. Väga kiire. (Tuumaelektrijaamas hoitakse ära plahvatus neutroneid neelava aine ja juhtvarrastega.) POMM- Uraanikoguseid on kaks(mõlemad alla kriitilise massi), lõhatakse keskel pomm, mis paiskab uraaniosad kokku, ületab kr. Massi ja lõhkeb. Kriitilise massi vähendamiseks kasut.NEUTRONPEEGELDEID- hoidmaks neutroneid samas keskkonnas. Hoiab
tuumaks, masside suhtega kaks kolmele, mille tulemusena eralduvad neutronid ja suur hulk energiat : 92 U 235 + 0 n1 92 U 236 57 La 148 + 35 Br 85 + 3 0 n 1 + Q 92 U 235 + 0 n1 92 U 236 56 Ba 141 + 36 Kr 92 + 3 0 n 1 + Q joonis 6.7 lk 80 F 9 leksikon: Tuumade lõhestumine ja süntees. Samanimeliste elektrilaengute tõukumise mõjul lendavad kildtuumad suure kiirusega teineteisest eemale , nende liikumise kineetiline energia moodustabki suurema osa lõhestumisel vabanevast energiast. Vabenud neutronid tekitavad aga uusi reaktsioone, mille tulemusena võib tekkida ahelreaktsioon. Kui neutronid kaduma ei lähe, plahvatab uraanitükk mõne miljondiku sekundi jooksul. Ahelreaktsiooni käimapanemiseks piisava arvu neutronite saamiseks tuleb võtta uraani küllalt palju, ületada nn. kriitiline mass,siis on neutroneid nii palju,
annaabi.ee 
