Kriitiline mass on aine kogus, mille korral käivitub ahelreaktsioon. Kui aine mass on võrdne kriitilise massiga, siis toimub reaktsioon muutumatu kiirgusega kuid kui aine mass ületab kriitilise massi, siis toimub plahvatus. Nt. tuumapommides. Termotuumareaktsioon Termotuumareaktsioon on väga kõrgel temperatuuril toimuv kergete tuumade liitumine. Kuna reaktsioon toimub väga kõrgel temperatuuril, on tehniliselt raske saavutada juhitavat reaktsiooni. Kasutatakse termotuumapommides. Radioaktiivse süsiniku meetod Vanuse määramise meetod, mis kasutab looduses esineva süsiniku radioaktiivset isotoopi massiarvuga 14 ehk süsinik-14. Tähis Nimetus Ühik lainepikkus m T periood s v kiirus m/s tera T 1012 milli m 10- 3 m mass kg giga G 109
239 Np Kiired neutronid Aeglusti Termotuumareaktsioonid Termotuumareaktsioon on väga kõrgel temperatuuril toimuv kergete tuumade liitumine (sünteesireaktsioon) 1 H2 + 1H3 = 2He4 + 0n1 Kuna reaktsioon toimub väga kõrgel temperatuuril, on tehniliselt raske saavutada juhitavat reaktsiooni. Esialgu kasutatakse vaid termotuumapommides Tuumafüüsika rakendused Tuumarelvad Elektrienergia tootmine Allveelaevad, jäälõhkujad Radioaktiivsete isotoopide meetod Laserid Ergastatud aatomite energiat kasutatakse valguse kvantgeneraatorites laserites Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Lasergrammofon, laserkassaator, laserprinter, laserviip, hologrammid. Lasertööriistad(puurid,saed, freesid, keevituspõleti, frees, pindade töötlemine). Meditsiin
juhtvardad ja aeglusti mis kõrvaldades liigsed neutronid ja aeglustab nende liikumist. 35 Termotuumareaktsioonid Termotuumareaktsioon on väga kõrgel temperatuuril toimuv kergete tuumade liitumine (sünteesireaktsioon) 1H2 + 1H3 = 2He4 + 0n1 Kuna reaktsioon toimub väga kõrgel temperatuuril, on tehniliselt raske saavutada juhitavat reaktsiooni. Esialgu kasutatakse vaid termotuumapommides (Vesinikpommis) 36 Tuumareaktsioonid Tuumareaktsioonid annavad võimaluse luua energiat suhtelisest väikesest kogusest ainest. Kindlasti on sellel alal veel palju arenguruumi. Samas on olemas ka omad ohud, sest jäätmed on radioaktiivsed. Hoiatusmärgid radioaktiivse kiirguse eest 37 TÄNAPÄEVA TUUMA- FÜÜSIKA LABOR 38 Tuumafüüsika rakendused Tuumarelvad
ainult footonid (). Gammakiirguse neeldumisel tuumas läheb tuum ergastatud seisundisse. Ergastatud seisundist saab tuum väljuda kiirates gammakiirgust. 11.Tuumade lõhustumine Seosenergia, Termotuumareaktsioon on väga kõrgel temperatuuril toimuv kergete tuumade liitumine (sünteesireaktsioon) 1 H2 + 1H3 = 2He4 + 0n1 Kuna reaktsioon toimub väga kõrgel temperatuuril, on tehniliselt raske saavutada juhitavat reaktsiooni. Esialgu kasutatakse vaid termotuumapommides 12. massidefekt, Tuuma mass on alati teda moodustavate prootonite ja neutronite masside summast väiksem. Mt < Zmp + Nmn Masside vahet M = Zmp + Nmn Mt nimetatakse massidefektiks. Massidefekti põhjus on suure hulga energia kiirgamine tuuma moodustumisel. E = M c2 on tuuma seosenergia. 13. Einsteini velem, Tuumajõud ja seose energia. Einsteini valem E = m c 2 E = m c 2 .