oli Ernest parun Rutherford kes tekitas 1919 a. pommitas lämmastiku tuuma alfa osakestega ja avastas,et selle tulemusena tekivad kiired prootonid.Oli sündinud esimene tehisliktuumareaktsioon. Mis on tuumareaktsioon? Tuumareaktsioon on kahe aatomituuma või elementaarosakese ja aatomituuma kokkupõrge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed. Põhilised tuumareaktsioonid: Tuumareaktsioon aatomituumas Energia võib tuumareaktsiooni puhul vabaneda erineval moel: 1. Reaktsiooni tulemusena tekkinud tuumade ja osakeste kineetilise energiana 2. Gammakiirgusena 3. Ergastatud olekus tekkinud tuum on ergastatud olekus (omab energiat). Põhilised tuumareaktsioonide tüübid on järgmised: Click icon to add picture
Tuumareaktsioonid Jaanika Orav ja Margo Martis 12c Tuumareaktsioonid Tuumateaktsioonides tekkivad uued keemilised elemendid e isotoobid. Tuumareaktsioone on väga palju, neid kasutatakse peamiselt looduses mitteesinevate isotoopide tootmiseks. Sobivaim vahend tuumareaktsiooni esilekutsumiseks on neutronite voog, sest tänu neutroni laengu puudumisele liitub ta kergesti iga tuumaga, tuues kaasa reaktsioonika vajalikku kineetilist energiat. Näiteks : Chadwicki eksperiment, milles berülliumi ja heeliumi tuumade kokkupõrkel tekkis süsiniku tuum.
Tuumareaktsioonid Seoseenergia ja tuumafüüsika keemiline reaktsioon · keemiline reaktsioon, ühtede ainete keemiline muundumine teisteks, lähteaineist koostise ja omaduste poolest erinevaiks aineiks (reaktsioonisaadusteks). · Reaktsioonis katkevad senised ja tekivad uued keemilised sidemed. Lahustes toimuvad vahetusreaktsioonid kulgevad rasklahustuva või kerglenduva aine, nõrga elektrolüüdi või kompleksühendi tekke suunas. · Iga keemilise elemendi omadused määratakse selle elemendi aatomi tuuma poolt. · Keemilise reaktsiooni käigus ei ole võimalik tuuma mõjutada. · Lihtsa keemilise reaktsiooni käigus ei suuda me anda tuumale piisavalt energiat. · Küllaldase energia olemasolul võivad tuumad · Ühineda · Ümber korralduda · Laguneda Neid protsesse nimetatakse tuumareaksioonideks Tuumareaktsioon-aatomituumade muundu...
FÜÜSIKA KONTROLLTÖÖ. TUUMAREAKTSIOONID Tuumareaktsioonid on reaktsioonid, mille käigus muutuvad ainete tuumad. Tuumareaktsioonid jagunevad kaheks: 1) Lagunemisreaktsioonid. Rasked tuumad lagunevad neutronite mõjul kildtuumadeks, toimub ahelreaktsioon. Nende reaktsioonidega kaasneb radioaktiivne kiirgus. Neid reaktsioone saab mõõdukuse piirides hoida nt mõnda neutroneid neelavat metalli kasutades. Ahelreaktsioone saab pidurda kriitilise massiga. Neid reaktsioone kasutatakse tuumaelektrijaamades. 2) Ühinemisreaktsioonid
RELATIIVSUSTEOORIAD ERIRELATIIVSUSTOORIA ÜLDRELATIIVSUSTEOORIA peamiselt LIIKUMISE KOHTA LIIKUMINE+GRAVITATSIOON (kiirus)v<>C(valguskiirus) Ruumikõverus: suure massiga taevakeha juures potents.auk valguskiirusel liikudes muutub aeg aeglasemaks- kaksikute paradoks kehade mõõtmed tõmbuvad kokku taustsüsteemi jaoks Ei kehti meie matemaatika- nurkade liitmine teistsugune nii saab valgus meieni tulla päikese tagantki-valg.-> mass= E=mC2 energia suurenedes mass kasv ruumikõv. Taustsüsteem- ei liigu/liigub sirjooneliselt Aja dilatatsioon- Liikuvates süsteemides toimuvate protsesside aeglustumine paigalseisva vaatleja jaoks (kaksikute paradoks) Pikkuse kontraktsioon-valguskiirusele läheneval kiirusel liikuv keha tõmbub liikumissuunas kokku.(...
Juhtub see siis kui aatomi tuum on liialt suur. *radioakt.kiirgus on ohtlik ja kahjulik , sest kiirgus põhjustab tuumareaktsioone aatomites, millest koosnevad rakkude biomolekulid. Normaalsed aatomid muunduvad sobimatu aine aatomiteks,mis põhjustab elusorganismi hukkumise. 5.poolestusaeg aeg, mille jooksul vaadeldavate radioaktiivsete tuumade arv väheneb pooleni esialgsest(NT.plutooniumi poolestusaeg on 24 400 aastat) 6.tuumareaktsioonid *tuumareakts-des tekivad uued isotoobid *tuumareaktsioone kutsutakse esile neutronite voogudega, sest neutron tänu laengu puudumisele liitub kergesti tuumaga, tuues kaasa reaktsiooniks vajalikku kineetilist energiat. *tuumareaktsioone on 2 liiki : 1.raskete tuumade lõhustumine 2.kergete tuumade lõhustumine ehk sünteesireakts./termotuumareakts. 7.tuumade lõhustumine.ahelreaktsioon Aatomi tuum lõhustub siis,kui me suudame teda ergastada, see tähendab ,et ta neelab neutroni
FÜÜSIKA SUULINE ARVESTUS (viimane) 6.kursus 12. klass 1. Kirjelda vedeliku ehitust ja üldisi omadusi, mis eristavad vedelikku gaasist ja tahkisest. Vedelik gaas: Vedelikud on palju tihedamad; molekulid palju lähemal. Vedelik tahkis: Vedeliku molekulid on korratus liikumises (vahetavad kohti) - voolavus 2. Mis on märgamine ja mittemärgamine? Märgamine on olukord, kus vedelik mööda pinda laiali voolab. Mittemärgamine on olukord, kus pindpinevuse tõttu võtab vedelik kera kuju. 3. Võrdle ja põhjenda difusiooni ja soojusjuhtivust vedelikes ja gaasides. Difusioon on vedelikes väiksema kiirusega, sest vedelik on palju tihedam ja seega molekulid põrkuvad ajaühikus tunduvalt rohkem. Vedelike soojusjuhtivus on gaaside omast parem, kuna soojusjuhtivus oleneb ka aine tihedusest ja erisoojusest, siis tänu nendele on vedelike soojusjuhtivus parem. (Vedelike tihedus on u. 1000 korda suurem ning ka erisoojus on suurem.) Difus...
neutronite poolt hõivatud energiatase on prootonite energiatasemest kõrgem, lagunemisel paiskub tuumast välja -osake ZAX -10 e + AZ+1Y radioaktiivsus tuum on suur ja prootonite vahelised elektrostaatilised tõukejõud kipuvad võimust võtma, tuuma stabiilsuseks heidetakse välja -osake ZAX 24He + A-4Z-2Y poolestusaeg ajavahemik, mille jooksul jaguneb pool antud radioaktiivse aine tuumast (T) tehisradioaktiivsus tuumareaktsioonide abil saadud isotoopide radioaktiivsus tuumareaktsioonid - reaktsioonid, kus toimub aatomituumade muundumine tuumareaktsioonides võib energia eralduda või neelduda - (endo neeldumine, ekso eraldumine) tuumareaktsioonide liigitamiseks on kaks viisi: 1. Reaktsioon toimub vahetult/moodustub vahetuum 2. Reaktsioonide käigus toimub raskete tuumade lõhustumine (tuumareaktorid, tuumaenergeetika)/ Reaktsioonide käigus toimub kergete tuumade ühildumine (vesinikpomm)
seda energiat kasutada rahuotstarbeliselt. Tooraine probleemi poleks, sest ¾ maakera pinnast on kaetud veega, kus on külluses vesinikku. Ka jäätmete probleemi poleks. Kuigi termotuumareaktsioone pole suudetud kasutada n-ö rahuotstarbeliselt, siis termotuumarelv on olemas juba 1950-ndate algusest. Termotuumarelva ehk vesinikupommi sütikuks on aatomipomm, mis loob vajaliku temperatuuri, et saaks toimuda vesiniku tuumade süntees. Vesinikupomm on kordi võimsam kui aatomipomm! Tuumareaktsioonid. 27 13 Al +01n11 24 Na +24He Tuumareaktsioonide lahendamisel on ette antud neljast protsessis osalevast/tekkivast elemendist 3 koos nende tuumalaengute ja 6 C +1 H 6 C +1 positron 12 1 13 0 massidega. Puuduva elemendi saab väga lihtsalt: tuleb uurida 12 Mg +1 H 11 Na +2 He 25 1 22 4 laenguid. Ühel pool noolt on mõlemal elemendil need olemas (liidame
L - rõnga ümbermõõt x2! Pindpinevusteguri arvutamine ❏ Ükski neist meetoditest pole päris täpne, sest jätavad arvestamata pindade erinevuse(klaas vs plastiksüstal) ❏ Ühe tilga mass ~0,0513g ❏ Pindpinevust juhivad kohesioonijõud, märgamist adhesiooni- ja kohesioonijõud koos ❏ Seebimullide tegemiseks peab pindpinevustegurit vähendama. Pindaktiivsed ained. Mullid kuivavad õhukeseks, sisemine ja välimine külg saavad kokku Tuumareaktsioonid ❏ Kulla valmistamine (eesmärk). Pb, Sn, Fe -> Au ❏ Tuumareaktsioonide käigus valmistataksegi uusi elemente ❏ H -> He - kergete tuumade ühinemine, tähtedes toimuv tuumareaktsioon ❏ Tuumareaktsioon on kahe aatomituuma või elementaarosakese ja aatomituuma kokkupõrge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad või elementaarosakesed.
Arheoloogias määratakse leitud esemete vanust. Poolestusaeg Näitab, kui pika ajavahemiku möödumisel muutub aine kogus poole väiksemaks. Paljude isotoopide poolestusaeg on kõigest sekundi murdosa.st. See on aeg, mis on vajalik, et pooled ebastabiilsed aatomituumad ainetükis sellest närvilisest olekust vabaneksid. Uraan235 poolestub alles 700 miljoni aasta jooksul. Tuumareaktsioonid Ahelreaktsioon Ahelreaktsioon on protsess, mille käigus protsessi lõpptulemus (või kõrvaltulemus) käivitab uue samatüübilise protsessi. Ahelreaktsioon on iseennast võimendav sündmuste ahel. Kriitiline mass vähim tuumkütuse kogus, milles tuumalõhustumine saab toimuda iseseisva ahelreaktsioonina.
Algul kiirgab ta soojust, kui tema pinna temperatuur tõuseb 2000 kraadini, hakkab ta kiirgama ka valgust Selleks ajaks on saanud temast Päikese sarnane kollane kääbustäht Kui tähe südames on temperatuur tõusnud 10 miljoni kraadini, algavad tema keskosas termotuumareaktsioonid. Vesinik muutub heeliumiks ja vabaneb tohutult palju energiat, mis hakkab tähest välja kiirgama Kui tähe tuumas on vesinik otsa lõppenud ja muutunud heeliumiks, siis tuumareaktsioonid lakkavad ja täht läheb tasakaalust välja. Tähe tuum tõmbub kokku, kuid tema väliskihid paisuvad ja jahtuvad tähest saab kas punane hiid või punane ülihiid Punase hiiu heeliumtuum kuumeneb, kuni algavad termotuumareaktsioonid. Väliskiht jääb gaasiliseks Väiksemad tähed kaotavad oma gaasilised kihid ja muutuvad valgeteks kääbusteks Suurte tähtede korral aga tõmbub nende raudtuum kokku ja plahvatab omaenda külgetõmbejõu mõjul.
N - neutronite arv Nukleonite summaarse massi ja tuuma massi vahet nimetatakse massidefektiks . Mass on samaväärne energiaga. Seoseenergia On energia, mis läheb vaja tuuma täielikuks lõhustamiseks tema koostisosadeks prootoniteks ja neutroniteks Eriseoseenergia on seoseenergia nukleoni kohta. Eriseoseenergia ühik on 1 MeV. tuumareaktsioonid On tuumade muundumised, mis toimuvad tuumade vastastikmõjus elementaarosakeste või teiste tuumadega. Tuumareaktsioonil eraldub energia, kui lähteproduktide seisumasside summa on suurem lõpp-produktide seisumasside summast. Vastasel korral energia neeldub. Tuumareaktsioonide liigid on ka:
Kus m on massidefekt ning c valguse kiirus vaakuumis. Vaakuumis oleva heeliumituuma (-osakese) jaoks on seoseenergiaks m = 0.0304 u , mille suuruseks on 28.3 MeV, arvestades u väärtust: 1 u = 931.434 M eV C-2. Tuuma seoseenergiad on miljoneid kordi suuremad kui aatomis elektronide sidumiseks vajalikud energiad. Näiteks on vesiniku aatomi ioniseerimiseks vajalik energia 13.6 eV , mis on ca 2 miljonit korda heeliumituuma seoseenergiast väiksem. Tuumareaktsioonid Mitmesugused tuumareaktsioonid tekivad, kui neelatakse tuumaosake (neutron või prooton) või ka gammakiirguse mõju tagajärjel. Sarnaselt keemiliste reaktsioonidega kirjeldatakse tuumareaktsioone võrrandite abil, näiteks: a + X Y + b või X (a, b) Y näitab , et tuuma X pommitamisel osakesega a toimunud reaktsiooni tulemusena tekib tuum Y ning eraldub osake b. Tuumareaktsioonide energeetilist külge iseloomustab reaktsioonis vabanenud energia Q
kiiratakse välja koos suure hulga energiaga. Päikesel ja tähtedel toimuvad pidevad termotuumareaktsoonid. Mis on vesinikutuumapomm? Koosneb aatompommist, mida kasutatakse termotuumareaktsiooni jaoks vajaliku kõrge temperatuuri loomiseks ja paagist, kust on segatud vesinik-2 ja liitium. Liitium muutub kõrge temperatuuri toimel vesinik-3-ks, mis siis vesinik-2-ga reageerides vabastab massiühiku kohta hiiglasuure koguse neutroneid ja soojust. Tuumareaktsioonid looduses Maa sisemine soojus ja vulkaanide Click to edit Master text styles energia on tekkinud Maa tuumas Second level olevate radioaktiivsete ainete Third level Fourth level lagunemisel. Kui Maa ja teised Fifth level planeedid tekkisid, siis vajus enamus raskeid radioaktiivseid aineid planeedi tuuma poole. Kergemad ained tõrjuti ülespoole. Enamus radioaktiivseid
korrosioonikindlatesse konteineritesse. Avatud kütusetsükkel lõpeb kasutatud tuumkütuse ja radioaktiivsete jäätmete käitlemise ning vahe- ja lõppladustamisega.. Suletud kütusetsükkel saadakse, kui kasutatud tuumkütus töödeldakse ümber uueks kütuseks, see suunatakse uuesti tuumareaktorisse ja ainult väike kogus jäätmeid läheb lõppladustamisele. 2 4. Aatomituuma omadused. Massidefekt. Seoseenergia: Tuumareaktsioonid. Tuumareaktsioonide efektiivsed ristlõiked. Tuumade lõhustumine. Aatomituum on aatomi väga väike ja tihe keskosa, mis moodustab põhilise osa aatomi massist. Aatomituum koosneb nukleonidest – positiivse laenguga prootonitest ja neutraalse laenguga neutronitest. Tuuma iseloomustavad: laeng, mass, spin, magnetmoment, raadius, el.moment. Nii nagu aatomis, on ka tuumas tuumasisene energia kvantiseeritud: igal nukleonil on lubatud enrgianivood (nivoode vahe ~ 1 MeV).
tunnused ilmnevad biotoosi väärtusel 0,5-1,0 Sv mis seletab gravitatsiooni olemust aegruumi kõveruse abil (gravitatsioon on aegruumi poolestusaeg- aeg, mille jooksul vaatluse all geomeetria tulemus). olevate radioaktiivsete tuumade arv väheneb poole võrra Kes formuleeris relatiivsusteooria põhiseisukohad? tuumareaktsioonid: on kahe aatomituuma või elementaarosakese ja aatomituuma kokkupõrge, A. Einstein mille tulemusena tekivad uued aatomituumad Mis on kinemaatiline tegur? Selle arvutamise ja/või elementaarosakesed valem. Kinemaatiline tegur määrab massi käitumise kiiruse suurenemisel.
Tuum on kerataoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid. Tuuma on koondunud enamus aatomi massist. Tuuma tähtsaim koostisosa on positiivse laenguga prooton, mille arv tuumas määrab keemilise elemendi. Tuum seob elektronid ja määrab elektronide arvu neutraalses aatomis.Tuumajõud e. tugev jõud e. tugev vastastikmõju mõjub prootonite ja neutronite vahel ühtviisi tõmbavalt. Väikestel kaugustel on tuumajõud palju tugevam, kui elektrostaatiline jõud prootonite vahel, kuid kaugemal kahaneb ta väga kiiresti olematuks. Tuumajõud hoiab tuumi koos. Radioaktiivsus, ehk tuumalagunemine on ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneselik lagunemine. Selle protsessiga kaasneb radioaktiivne kiirgus. -kiirgus on kiirete elektronide (prootonite) voog. Neutronite lagunemisel vabanevad tuumast elektronid. Elektromagnetväljas on -kiirgus kardetav, üldiselt kaitseb meid selle eest riietus. Kui -kiirgus satub inimese organismi, tekib nah...
Päike koosneb peamiselt vesinikust (73,46% massi järgi) ja heeliumist (24,85% massi järgi), kõiki ülejäänud elementide panus on 1,67% massi järgi. Üldse on avastatud Päikesel üle 70 keemilise elemendi olemasolu. Päikese pinna arvutuslik temperatuur on 6000 K. Sügavamal tõuseb temperatuur 15 miljoni Kelvinini ja sellepärast on Päikesel aine plasmana (tugevasti ioniseerunud gaas (aine neljas olek). Slide2 Nagu ka teistel tähtede, toimub ka päikese tuumas tuumareaktsioonid, millest vabaneb energia. Selle käigus tekkivate suure energiaga gammakvantide kujul vabanev energia jõuab peale kümneid kuni sadu tuhandeid aastaid, miljoneid kordi toimuvaid neeldumis- ning kiirgumisprotsesse, Päikese fotosfääri ning edasi kosmilisse ruumi. Fotosfääris kiiratakse suurel hulgal nähtava valguse footoneid, mis jõuavad valgusena Maa pinnale. Äärmiselt kõrge temperatuuri tõttu on Päikese aine plasmaolekus. Et Päike ei ole tahkis, siis
Kui keemilistes reaktsioonides toimuvad aatomite ja molekulide ümberkorraldumisedjne siis tuumareaktsioonides toimuvad protsessid, kus tuumad võivad ühineda ümber korralduda ja laguneda . Tuumade ühinemisi , ümberkorraldumisi ja lagunemisi nim tuumareaktsioonideks, mis tavaliselt toimuvad aatomituumade põrkumisel teiste tuumade või elementaarosakestega, radioaktiivse lagunemise jaoks pole aga väliseid põhjuseid vaja. Liitosakese seoseenergia on võrne minimaalse tööga mis kulub selle liitosa lõhkumiseks koostisosadeks. Tuuma seoseenergia oleneb üsna omapärasel viisil massiarvus, mugavaim on seda sõltuvust jälgida , kui tuuma seoseenergia jagada massiarvuga, st. vaadata ühe nukleoni kohta tulevat seoseenergiat. Tuumajõudude ja tuumade seoseenergia olenevus massiarvust viib selleni , et tuumareaktsioonidest on võimalik suuremal hulgal energiat saada kahes piirkonnas kergete tuumade ühinemisel ja raskete tuumade lõhustumisel. Tuumade...
tekitatud gaasirõhk paneb sellele vastu, hoides tähte tasakaalus. Nende, termotuumareaktsioonide arvel kiirgabki täht soojust ja valgust miljardeid aastaid. Tähtede sünd: Tähed sünnivad hiiglaslikes, külmades, tumedates gaasi- ja tolmupilvedes udukogudes. Udukogus tekib palju gaasitompe, mis iseenda raskusjõu mõjul hakkavad kokku tõmbuma ja püüavad haarata endasse võimalikult palju gaasi. Osal neist õnnestub kasvada küllalt suureks, nende keskmes algavad tuumareaktsioonid ja uus täht on sündinud. Orioni udukogu: Orioni udukogu on meile lähim udukogu, milles noored tähed on hästi vaadeldavad. Praeguseks on Orioni udus leitud ka vähemalt 153 alles tekkivat tähte. Tähe elu: Tähtede areng kestab miljardeid aastaid. Milliseks täht kujuneb ja kui pikk on tema elutee, sõltub tähe massist sellest, kui palju gaasi temas on. Suured tähed kulutavad oma kütust kiiresti ja seetõttu on nende eluiga suhteliselt lühike
Tuumafüüsika Millega tegelevad tuumafüüsikud? Tuuma ehitus Tuumareaktsioonid Radioaktiivsus Kiirgus Termotuumareakt sioonid 2 Tuuma mõõtmed Tuum on kerataoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid. Aatomi läbimõõt 1010m Tuum on umbes 100 000 Tuuma läbimõõt 1015m korda väiksem kui aatom Tuuma on koondunud suurem osa aatomi massist. Tema suurust mõõtis esmakordselt E. Rutherford 1911. aastal. 3 Tuuma koostisosakesed 4 1913.a
• 6.6 miljardit aastat tagasi • Tihedus: 19,05 g/cm3 • Sulamistemp. : 1132 °C • Keemistemp. : 1797 °C • UO, UO2, UO3, U2O5 AJALUGU • 1789 Martin Heinrich Klaporth • Planeet Uraan järgi (1781) • 1841 Eugene Melchior Peligot • 1896 Henri Becquerel • 1945 Tuumapomm URAANI SAAMINE • Kivimites • Merevees • Eraldatakse uraanimaakidest • Uraani oksiidid (0.01%-0.25%) • Isotoop 235 (>1% kogu massist) • Uraani rikastatakse • Termolüüs TUUMAREAKTSIOONID • 3% sisaldus U-235 • Aeglased neutronid • Ahelreaktsioon • Eraldub kuumus • Ebastabiilne • Neutrone aeglustatakse HUVITAVAD FAKTID • Mürgine (0,5 g tappev) • Lennuki raskused • 0.0001 mg igas inimeses • 1t - 40 000 000 kWh (1500 t kivisütt) • 441 tuumajaama (17% maailma energiast) • Sillamäe uraan • Keraamika ja klaasi värvimisel (UV valgus)
Aatomielektrijaamad Tuumareaktorid · Tuumareaktor on seade, milles tuumareaktsioonid toodavad suuri soojushulki · Esimese tuumareaktori pani käiku Igor Kurtsatovi juhtimisel töötanud füüsikute kollektiiv 25. detsembril 1946. a. Põhilised reaktori osad · Uraanivardad · Neutronite aeglusti ja peegeldi · Soojuskandja · Aurugeneraator Tuumareaktorite tüübid · Aeglastel neutronitel töötav reaktor · Kiiretel neutronitel töötav reaktor Aatomielektrijaam · Elektrijaam, kus elektrienergiat saadakse aatomituuma lõhustumisest
Tavaliselt on aatomituumad stabiilsed. Kui vähemalt üks neist tingimustest pole täidetud, hakkab tuum lagunema 1.)uma võimalik suurus on piiratud, suured tuumad muutuvad ebapüsivaks prootonite tõukumise tagajärjel. 2.)stabiilsetel tuumadel on energiatasemed täitunud järjest. 3.)stabiilses tuumas peab alati olema neutroneid veidi rohkem kui prootoneid. Kui üks tuuma stabiilsuse tingimustest pole täidetud, hakkab tuum lagunema. Tuumareaktsioonid: 2 liiki 1.)raskete tuumade lõhustumine 2.)kergete tuumade liitmine ehk termotuumareaktsioonid Tuumade lõhustumise ahelreaktsioon Tuum ergastub ehk neelab neutroni.selle tulemusena aatomituum jaguneb kaheks osatuumaks ja vabanab2-3 kiiret neutroni,mis omakorda võivad põhjustada naabertuumade lõhustumise. Tekib ahelreaktsioon ehk reaktsioon, mis põhjustab iseenda jätkumist. Termotuumareaktsioonid toimuvad tähtedes sh päikeses. Toimub kergete tuumade liitumine
Kilingi-Nõmme Gümnaasium Ele Kõnussaar 9.a klass Referaad Tuumaenergia ja selle kasutamine 2014 Sisukord Sissejuhatus……………………………… …………………………………………………..3 Tuumareaktsioonid......................................................................................................................4 Tuumalõhustumine.Ahelrektsioon..............................................................................................6 Tuumareaktor..............................................................................................................................8 Tuumaenergeetika.................................................................................................
nr. Aatomilaeng on 0!!! ISOTOOP- aatom, millel on sama arv prootoneid, kuid erinev arv neutroneid. Aatomituuma vahelises reaktsioonis tekivad uued aatomituumad. TUUMAFÜÜSIKA SAI ALGUSE SELLEST, KUI INGLISE FÜÜSIK RUTHERFORD POMMITAS LÄMMASTIKUAATOMEID ALFA OSAKESTEGA. (1919) Tuumaseose energia hoiab koos nukleoni aatomituumas. Suurem seoseenergia on raua aatomitel. Tuumaseose energia sõltub tuuma massiarvust. Mida suurem, seda suurem on ka seoseenergia. TUUMAREAKTSIOONID: KERGED TUUMAD RASKED TUUMAD Ühinevad Lõhustuvad Sisemuses väga kõrge temp. prootonid ja Laguneb iseeneslikult. On suur, raske, ei vesiniku aatomid ühinevad. Tekib heelium. suuda koos hoida. Siis toimub, kui aatomituum neelab alla ühe neutroni. TERMOTUUMAREAKTSIOON AHELREAKTSIOON (kui neutrone on
TUUMAENERGIA JA SELLE KASUTAMINE . Risto Vartla 9kl 6. peatükk Tuumareaktsioonid Esimest korda puutus inimene kokku tuumareaktsiooniga 19 ja 20 vaheldumisel. Esimene tuumade muundamine toimus 1919 mille teostas Rutherford . Aineosakese ja lämmastiku tuum moodustasid kokkkupõrkamisel vahepealse lühiajalise flouri tuuma . Soeseenergia keemias ja füüsikas Liitosakesete seoseenergia on võrdne minimaalse tööga,mis kulub selle liitosakese lahutamiseks (lõhkumiseks ) koostisosadeks. C+O2 > CO2 Energia vabanemist näeme me igapäevaselt nt põlemisel .'
Aatomituuma lagunemisel on tegemist tuumareaktsiooniga ainult siis, kui laugememine on põhjustatud kokkupõrkest mõne elementaarosaksesega. Tuumareaktsioonide võrrandeid kirjutatakse täpselt nagu keemiliste reaktsioonide omasid. Energia tekib selles reaktsioonis raske tuuma ehk uraani lagunemisel või kergete tuumade liitumisel. Enargiat saab toota tuumareaktorites (nt joonis 1). Lisaks energiale toodetakse seal ka tehiselemente. Tuumareaktsioonid toimuvad ka looduses, tähtedel. Seosenergia on vastastikmõjuenergia vastandväärtus ja on samaväärne tööga, mis kulub tuuma lahutamiseks koostisosadeks. Kergete tuumade liitumiseks on vaja temeperatuuri, mis ulatuks vähemalt 10 miljoni kraadini ning tuumad peavad olema lähestikku. Kergete tuumade ühinemisel tekib uus aine ehk raske tuum. Sünteesreaktsioon on tuumade ühinemine, kus eraldub energiat rohkem kui lõhustumisel
PÄIKE Läbimõõt on 1,392 miljonit kilomeetrit (109 Maa läbimõõtu) ja mass 1,9891×10 astmes 30 kg (332 950 Maa massi) Vanuseks on erinevatel meetoditel hinnatud 4,57 miljardit aastat Pinnatemperatuur on 5800 Kelvinit Temperatuur tuumas on 15.6 miljonit Kelvinit Tuuma gaasid on kokku surutud 150 korda tihedamalt kui vesi PÄIKE PÄIKESE EHITUS TUUM kujutab endast energeetilist tuumakollet, kus suurel rõhul ja kõrgel temperatuuril toimuvad tuumareaktsioonid KIIRGUSVÖÖND - tuumas vabanenud gammakvantide kuni 1025 kordne neeldumine ja taaskiirgumine ümbritsevate plasmaosakeste poolt ning järkjärguline nihkumine väljapoole PÄIKESE EHITUS KONVEKTSIOONIVÖÖND temperatuuri kiire vähenemine ja aine ümberpaigutumine ATMOSFÄÄR fotosfäär ja kromosfäär, koosneb peamiselt vesinikust ja heeliumist PÄIKESE KROON hõre ja kuum gaasi pilv, ulatub miljoneid kilomeetreid kosmosesse ja
Valgus. Valgusallikas on valgust kiirgav keha.Valgusallikaks nimetatakse valgust kiirgavat keha. Päike, lõke ja elektripirn on soojuslikud valgusallikad, sest nad kirigavad valgust seetõttu, et on kuumad. Valgusega kandub energia ümbritsevasse ruumi, seepärast tuelb valgusallikale anda energiat. Elektrilambile saab seda anda vooluallikast, küünlale põlemisest ning päikestele ja tähtedele tuumareaktsioonid. On ka valgusallikaid, mis kiirgavad valgust, aga on ise jahedad-külmad valgusallikad. Sellised on näiteks televiisor,suhteliselt on ka luminestslamp ja suveõhtutel emased jaanimardikad, lõunameredes elavad kalad sügaval vees. Valgus, mis tekitab valgusaistingu, on nähtav valgus. Nähtamatu valguse üks osa on infravalgus. Selle toimel kehad soojenevadja seetõttu nimetatakse seda ka soojuskiirguseks.Ultravalgus aga võib tekitada naha põlemist kevadel. Ultravalgus
energia,mida on vaja rakendada, et purustada tervik osadeks, Tuumareaktsioon- kahe aatomituuma või elementaarosakese ja aatomituuma kokkupõrge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed, Radioaktiivsus- ehk tuumalagunemine on ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneslik lagunemine, Poolestusaeg aeg mis on määratud kõikidele radioaktiivsetele isotoopidele- Selle aja jooksul lagunevad pooled olemasolevatest tuumadest, Tuumareaktsioonid: kergete tuumade ühinemine(H +He, päike) termotuumareaktsioon, raskete tuumade lõhustamisreaktsioon (ahelreaktsioon, nt U)Termotuumareaktsiooni tekkimise tingimused: väga kõrge temperatuur, suur rõhk. Kõrge temp võimaldab prootonitel ühineda heeliumiks läbi mitme vaheetapi Jäävusseadused tuumareaktsioonides:1)laengu jäävuse seadus- sümbolite juures on alumise indeksina märgitud tuumalaeng.Laengute summa võrrandi pooltel peab olema
Beeta lagunemine üks neutron muutub prootoniks ja aatomi tuumast eraldub elektron, elemendi aatommass jääb samaks, tuuma laeng suureneb ühe võrra. Gamma lagunemine aatomi tuumas paigutuvad ümber prootonid ja neutronid, mille tulemusena eraldub väga suure läbitungimisvõimega energia, tuuma laeng ja aatommass jääb samaks. Tuumareaktsiooni ja keemilise reaktsiooni võrdlus -Erinevalt keemilistest reaktsioonidest tekivad tuumareaktsioonides uued keemilised elemendid. Tuumareaktsioonid tekitavad rohkem kahju. Kergete tuumade ühinemine tuumad on vaja viia üksteisele nii lähedale, et hakkaksid mõjuma tuumajõud, on vaja väga kõrget temperatuuri. Me räägime mudelitest kuna kõik meie teadmised aatomitest on kaudsed ja täienevad iga uue katsega.
1,5A=1500Am 0,5km2=500 000m2 1500=1,5k 1,5V=1500mV 15dm3= 0.015m3 2k = 2000 1 FÜÜSIKALISED SUURUSED,TÄHISED, MÕÕTÜHIKUD optiline tugevus, D, dpt voolutugevus, I, 1A fookuskaugus, F, 1m võimsus, N, 1W takistus, R, 1 jõud, F, 1N energia, A, 1J võnkeperiood, T , 1s töö, A, 1J 1 FÜÜSIKALISED FAKTID * Raua aatomituumas on 26 prootonit ja 30 neutronit. Raua neutraalset aatomi tuuma ümbritseb 26elektroni. *Tuumareaktsioonid on reaktsioonid, mille korral timuvad muudatused aatomi tuumas. *2011 aasta 4. jaanuaril toimus Eestiski vaadeldud osaline päikesevarjutus. Selle sündmusega seoses mõned väi ted : Aastaaegade kujunemine ei ole seotud Maa kaugusega Päikesest *Päikesevarjutuse ajal paikneb Kuu Maa ja Päikese vahelises ruumipiirkonnas. * Päikesevarjutuse ajal näeksime taevas noorkuud. * Aatom koosneb tuumast ja elektronkattest.
miljonit kilomeetrit · Eluiga hinnanguliselt 10 miljardit aastat, praegu on Päike umbes 5 miljardit aastat vana TÄHTEDE SÜND · Areng kestab miljardeid aastaid · Kosmost täidab tähtedevaheline aine, mis võib tiheneda nii, et moodustuvad udukogud · Udukogudes tekib palju gaasitompe, mis iseenda raskusjõu mõjul hakkavad kokku tõmbuma · Nad püüavad haarata endasse võimalikult palju gaasi ja osal neist õnnestub kasvada küllalt suureks · Keskmes algavad tuumareaktsioonid ja uus täht on sündinud TÄHE ELU · Kokkutõmbumise faasile järgneb stabiilne olek · Milliseks täht kujuneb ja kui pikk on tema elutee, sõltub tähe massist · Suured tähed kulutavad oma kütust kiiresti, seega on nende eluiga suhteliselt lühike · Väikesed tähed põletavad vesinikku väga aeglaselt ja nende eluiga võib ulatuda kümnete kuni sadade miljadrite aastateni TÄHE SURM · Miljardeid aastaid püsivad tähed tasakaalus ja nende heledus on muutumatu
kraadini, hakkab ta kiirgama ka valgust.Selleks ajaks on saanud temast Päikese sarnane kollane kääbustäht. Päikese tekkimine võttis aega 50 miljonit aastat. Selleks ajaks, kui tähe südames on temperatuur tõusnud 10 miljoni kraadini, algavad tema keskosas termotuumareaktsioonid. Vesinik muundub heeliumiks ja vabaneb tohutult palju energiat, mis hakkab tähest välja kiirgama. Kui tähe tuumas on vesinik otsa lõppenud ja muutunud heeliumiks, siis tuumareaktsioonid lakkavad ja täht läheb tasakaalust välja. Tähe tuum tõmbub kokku, kuid tema väliskihid paisuvad ja jahtuvad - tähest saab kas punane hiid või punane ülihiid. Punase hiiu heeliumtuum kuumeneb omakorda, kuni algavad termotuumareaktsioonid, mis viivad tähe tuumas olevate ainete muutumiseni (heelium-süsinik -hapnik-neoon-magneesium-räni-väävel- raud). Punase hiiu väliskiht aga jääb gaasiliseks. Surm: See, mis nüüd järgneb, on suurte ja väikeste tähtede korral erinev.
tõmbuvad üksteise poole jõuga, mis on võrdeline nende massidega ning pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga Energia jäävuse seadus-- väidab, et energia ei teki ega kao, ta võib vaid muunduda ühest liigist teise ning kanduda ühelt kehalt teisele. AATOMI EHITUS- Aatom koosneb aatomituumast ja elektronkattest. Aatomituuma koostisse kuuluvad prootonid ja neutronid. Elektronkate koosneb elektronkihtidest Energeetiliselt kasulikud tuumareaktsioonid--tuumade lõhustamisreaktsioonil või kergete liitmisel põhinevad võimsus-- füüsikaline suurus, mis näitab, kui palju tööd mingi jõud ajaühiku jooksul teeb. kiirus- suurust, mis näitab ajaühikus toimuvat muutust takistus- ehk elektritakistus on elektrijuhi omadus takistada voolu liikumist. Takistus põhjustab pingelangu. kiirendus- on vektoriaalne füüsikaline suurus, mis väljendab kiiruse muutumist ajaühiku kohta
Alguses saab täht energiat ainult sellest , et tõmbub raskusjõu toimel kokku. Tihenemisperiood kestab sõltuvalt pilve massist kümneid tuhandeid kuni sadu miljoneid aastaid. Kokkutõmbumisel tähe sisemuse temperatuur tõuseb, kuni on lõpuks küllalt suur tuumareaktsioonide algamiseks. Tähtede sisemuses hakkavad vesinukutuumad ühinema heeliumituumadeks ja vabastavad seejuures energiat. Kui tuumareaktsioonid on saavutanud täie hoo, siis on tähe elus kätte jõudnud väga kindel ja rahulik ajajärk: temast on saanud nn. põhijada täht. See periood on tähe keskiga, mis kestab miljoneid või miljardeid aastaid. Näiteks meie Päike on praegu stabiilses põhijadaperioodis. Sel ajal muutub vesinik tema sisemuses vähehaaval heeliumiks. Põhijadaperioodi pikkus ja tähe hilisem saatus sõltuvad tähe massist ja keemilisest
laiali ja see saab tooraineks uutele tähtedele. Radioaktiivsuse liigid: Alfakiirgus: Piisab tavalisest paberilehest või mõnesentimeetrisest õhukihist, et kõik alfaosakesed põrkuks mõne ees seisva aatomi vastu ning ioniseeriks selle. Beetakiirgus: Beetakiirguse varjestamiseks piisab õhukesest metall-lehest. Gammakiirgus: Gammakvantide läbimisvõime on kõige suurem. gammakiirguse varjestamiseks kasutatakse tavaliselt hästi pakse pliiplaate. Tuumareaktsioonid: Tuumareaktsioon on kahe aatomituuma või elementaarosakese ja aatomituuma kokkupõrge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed. Kui peale kokkupõrget kokku põrganud osakesed ei muutu, ega anna teineteisele üle olulisel määral energiat (muudavad ainult oma liikumise suunda), siis on tegemist elastse hajumisega, mitte tuumareaktsiooniga. Aatomituuma spontaansel lagunemisel on tegemist tuumareaktsiooniga ainult sellisel juhul kui lagunemine on
Väikese osa kogukiirgusest moodustavad nähtamatud röntgenikiirgus ja ultraviolettkiirgus. Päike on ainuke Päikesesüsteemi taevakeha, mis kiirgab ise valgust, teised vaid peegeldavad päikesevalgust.( Robin Kerrod "Tähetark") Päikese keskmes on temperatuur 15 miljonit kraadi ja rõhk üle saja miljardi korra suurem õhurõhust maapinnal. Niisugustel tingimustel hakkavad toimuma tuumareaktsioonid, milles vesinik muundub heeliumiks ja vabaneb energia. Tuumaenergia vabaneb vaid Päikese keskosas, umbes kolmandiku ulatuses Päikese raadiusest. Selles piirkonnas levib energia väljaspoole kiirgusena.( Heikki Oja "Põhjanael") 3 Tähtede kiirgus Tähe keemilist koostist ja temperatuuri saab määrata, kui uurida tähest väljuvat kiirgust. Taevast tuleb mitut liiki kiirgust. Kõige tuttavam neist on nähtav valgus.
Evolutsioon-mingi süsteemi pöördumatu ajalooline areng, tema järkjärguline mitmekesisemaks ja keerukamaks muutumine.EVOLUTSIOONIVORMID. füüsikaline evolutsioon-suur pauk.elementaarosakestest tekkisid aatomid, tähed, planeedid, galaktikad. 5 mld. A.tagasi tekkis Päike. 4,55 mld a. tagasi Maa. Päikeses toimuvad tuumareaktsioonid. Keemiline evolutsioon-lihtsatest molekulidest moodustuvad lõpuks keerukad orgaaniliste ühendite kompleksid. Aatomitest olid tekkinud molekulid->tekkisid monomeersed orgaanilised ühendid(aminohapped,nukleotiidid,monosahhariidid)->polümeratsioonil tekkisid orgaanilised polümeerid->polümeerid liitusid polümeeride kogumikeks. Reaktsioonideks vajalik energia saadi UV-kiirguseset,soojuskiirgusest ja õhuelektrist. Bioloogiline evolutsioon-.vetikas
Beeta- lagunemisel lendab tuumast välja elektron, mille tõttu tuumalaeng suureneb ühe ühiku võrra, tuuma mass aga jääb samaks element nihkub ühe ruudu võrra perioodilisuse süsteemi lõpu pool. 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
Tuuma tagasipöördumine põhiolekusse toimub läbi gammakvandi kiirgamise, mistõttu beetakiirgusele võib kaasneda gammakiirgus. 6) Radioaktiivlagunemise seadus: statistiline seadus, see ei võimalda ennustada konkreetse tuuma lagunemishetke ja kehtib vaid suure arvu tuumade korral. N= N0e-t .N- tuumade arv ajahetkel t, N0- tuumade arv ajahetkel t=0, - tuuma ajaühikus lagunemise tõenäosus, t- vaadeldav ajahetk. Poolestusaja kaudu: N= N0 2-t/T , kus T on poolestusaeg. 7) Tuumareaktsioonid: nim aatomituumade muundumist vastastikmõjus mingi osakese või teise tuumaga. Tuuma mõjutavate osakestena kasutatakse alfaosakesi, neutr, proot, footoneid jt. Välismõju tulemusel toimuv protsess. Põhjuseks kosmiline kiirgus, radioaktiivkiirgus, kiirenditest saadud osakesed, tuumareaktorist saadud neutronid. Looduslik radioaktiivsus: kulgeb iseenesest. Kehtivad: energia jäävuse seadus, impulsi jäävuse seadus, massiarvu jäävuse seadus, laenguarvu jäävuse seadus
lõhustumisest kõigepealt soojust ning seejärel enamasti elektrienergiat (tuumaelektrijaamad). Teised rakendused on näiteks vabade neutronite tootmine (näiteks materjalide uurimiseks) ning teatud radioaktiivsete nukliidide tootmiseks, näiteks meditsiinilisel otstarbel. Püütakse välja töötada ka termotuumareaktorit, mis toodab energiat termotuumasünteesist. 1992. aastal avaldas USA teadlane J. Marvin Herndon hüpoteesi, et lõhustumise tuumareaktsioonid võivad olla selliste hiidplaneetide nagu Jupiteri, Saturni ja Neptuuni energiaallikaks, sest need planeedid kiirgavad välja rohkem energiat kui Päikeselt saavad. Alates 1993. aastast on Herndon arendanud ideed Maa keskme läheduses asuvast umbes kaheksakilomeetrise läbimõõduga kerast, kus toimuvad tuumareaktsioonid. 2003. aastal tuligi see USA geofüüsik välja hüpoteesiga, et Maa sisemuses paikneb looduslik tuumareaktor - georeaktor.
vaatamata „madala kaloorsusega kütusele“, on 4* 1023 kW. Päikeses sagedamini toimuvat pp-tsükli avareaktsiooni H1 + H1 pole maapealsetes tingimustes veel teostada suudetud. CN-tsükli osakaal Päikese-sarnastes tähtedes on väike, vanades tähtedes toimub vaid pp-ahel, sest nende tekkimise ajal polnud Universumis süsinikku veel olemas. Suure massiga tähtedes tõuseb temperatuur palju kõrgemale kui väikestes tähtedes. Kui vesinik otsa saab, algavad massiivsetes tähtedes uued tuumareaktsioonid. Heeliumituumad ühinevad süsinikuks, süsinikutuumad kasvavad hapnikuks, hapnikutuumad omakorda räniks jne., kuni lõpuks tekivad raua aatomi tuumad. Rauast raskemate aatomite tuumasid tähtedes ei teki, sest raua aatomite edasine ühinemine ei vabasta, vaid hoopiski neelab energiat. Rauast raskemate keemiliste elementide korral saab energiat toota vaid lõhustumisreaktsioonidest. Vesiniku muundumine heeliumiks muudab vähehaaval keemilist koostist tähe keskosas.
mateeria koondumine tähtedeks ja galaktikateks. Hiljem andis sellele koondumisele täishoo gravitatsioon. Nende pisihälveteta poleks Päikest, Maad ega meid endidki. [2] UNIVERSUMI TEKKEST 7 Tekkis koos universumi tekkega. Einsteini arvates võis Universum läbida varasema kokkutõmbumise faasi, millest ta siis hakkas järsku paisuma kuni tänapäevani, üsna väikese keskmise tiheduseni. Tuumareaktsioonid varases Universumis said toota hulgaliselt kergeid elemente, mida nüüdisajal näeme enda ümber, tihedus pidi olema vähemalt kümme tonni kuuptolli kohta, kümne miljardisel temperatuuril (1 kuuptoll 16,387 kuupsentimeetrit). Einsteini üldrelatiivsusteooria ei võimalda Universumil pöörduda kokkutõmbumisfaasist paisumisse. Roger Penrosei ja einsteini teooriaga on võimalik näidata, et Universum algas Suurest Paugust. Einsteini teooriast järeldub, et ajal on algus
Biodoos ehk ekvivalentne kiirgusdoos iseloomustab kiirguse mõju elusorganismidele. 14. Mis on isotoop? Isotoop on keemilise elemendi teisend, mille aatomituumas on sama arv prootoneid, kuid erinev arv neutroneid. 15. Mis on massidefekt? Massidefekt tuuma moodustavate nukleonide seisumasside summa ja tuuma seisumasside vahe 16. Mida nimetatakse laenguarvuks? Laenguarv Z See on aatomomi number, prootonite arv tuumas, elemendi jrk number 17. Nimeta energeetiliselt kasulikud tuumareaktsioonid. Energiliselt kasulikud on kergete tuumade sünteesireaktsioon (termotuumareaktsioon) ja kontrollitavad ahelreaktsiood. 18. Kirjelda kergete tuumade liitumisreaktsiooni. Kergete tuumade liitumisreaktsiooni nimetatakse termotuumareaktsiooniks, kuna tuumajõudude väikese mõjuraadiuse tõttu tuleb reaktsiooni käivitamiseks kaks lähtetuuma omavahel kokku suruda, ületades tuumade elektrostaatilist tõukumist. Selleks peab olema tagatud kõrge temperatuur( 108 kraadi) 19
kattuvad. Elektronidevahelised tõukejõud on piisavalt suured, et peatada kokkutõmbumine. On erakordselt väiksed, aga väga suure tihedusega Enamustest tähtedest saab elutee lõpus valge kääbus. Valgete kääbuste pinnatemperatuur on väga kõrge, mille tõttu nad paistavad valgetena. Oma olemuselt isegi rohkem hiiglaslikud planeedid kui tähed. Nende mass on liialt väike, et temperatuur sisemuses tõuseks piisavalt kõrgele ja saaksid alata tuumareaktsioonid. Nad helendavad mõnda aega soojuskiirguse arvel ning siis kustuvad. (Raadius u 16 km) Kui M on suurem kui 1,4 ületab gravitatsioon elektronide vastupanu ja surub nad tuuma sisse. Elektronid ühinevad prootonitega, moodustades neutronid. Kokkukukkunud tähed, mis koosnevad peamiselt neutronitest Võrreldes tavaliste tähtedega on neutrontähtedel erakordselt suur magnetväli ja ülisuur
Sama suur energia ka eraldub kui osakestest tekib uus tuum. E=Mc² M-massi defekt Zmp + Nmn > Mt mp- ühe prootoni mass M = Zmp + Nmn - Mt mn- ühe neutroni mass Mt- tuuma mass 1J 1u = 1,66*10astmes -27 kg Z- prootonite arv tuumas 1u = 931 MeV N- neutronite arv tuumas · Eriseosenergia on ühe nukleoni kohta tulev seosenergia. 9. Tuumareaktsioonid : · on tuumade muundumised, mis toimuvad vastastikmõju tulemusenad teiste tuumadega või (elementaar-) osakestega. · selle võrrandite kirjutamisel arvestame, et reaktsioonil kehtib massiarvu jäävus ja tuumalaengu jäävus (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) :
Prootonkiirgus väljub reeglina vaid teatud kindlat kütuseliiki kasutavast tuumareaktorist. Neutronkiirgus tekib peaaegu igasugusel raskete tuumade lõhustumisel. Oma läbitungimisvõime poolest paiknevad prooton- ja neutronkiirgus - ja -kiirguse vahel. Looduslikus uraanis on kaks isotoopi. Chadwicki eksperiment, milles berülliumi ja heeliumi tuumade põrkel tekkis süsiniku tuum, on üks näide tuumareaktsioonidest. 235U lõhustub kiirete neutronite toimel ja tekib ahelreaktsioon. Juhutavad tuumareaktsioonid toimuvad sel juhul, kui paljunemistegur (järgneva põlvkonna neutronite arv jagatud eelneva põlvkonna neutronite arvuga) võrdub ühega. Kui paljunemistegur on suurem kui 1, toimub tuumapommi plahvatus. Kui paljunemistegur on väiksem kui 1, jääb reaktor seisma. Tuumapommis paikneb lõhustuv aine kahes osas, mis mõlemad on parajasti nii väikesed, et juhuslikul tuuma lõhustumisel tekkinud neutronid valdavalt väljuvad ainest uusi tuumi tekitamata. Kriitilise massi
annaabi.ee 
