Kodolu dalīšanās
Kodola skaldīšanās ir viena no kodolreakcijām. Tās laikā atoms sadalās mazākos atomos. Dažas skaldīšanās reakcijas izdala daudz enerģijas, un tās izmanto kodolieročos un kodolreaktoros. Kodola skaldīšanu 1938. gada decembrī Berlīnē atklāja vācu kodolķīmiķis Otto Hāns un viņa asistents Frics Štrassmans.
Atoms ir mazākā daļiņa, kas veido ķīmisko elementu (piemēram, ūdeņradi, skābekli, magniju). Visi atomi ir ļoti mazi. Atomi sastāv no trim sastāvdaļām jeb daļiņām: Protoni, neitroni un elektroni. Protoni un neitroni ir sapulcējušies bumbiņā, ko sauc par kodolu un kas atrodas katra atoma centrā. Elektroni riņķo ap kodolu tā "elektronu mākonī". Elementi, kuriem ir lieli kodoli, piemēram, urāns un plutonijs, var sadalīties.
Ja (relatīvi) ļoti lielu atoma kodolu ietekmē lēni kustīgs neitrons, tas dažkārt kļūst nestabils un sadalās divos kodolos. Kad kodols sadalās (vai sadalās), tas izdala enerģiju, galvenokārt gamma staru un siltuma veidā. No kodola atbrīvojas arī daži neitroni.
Dažiem izotopiem (atoms ar vienādu skaitu protonu, bet atšķirīgu skaitu neitronu) šāda skaldīšanās var izdalīt daudz neitronu. Ja šie neitroni trāpīs uz citiem atomiem, tie liks tiem sadalīties. Tas var notikt atkal un atkal. To sauc par kodolreakciju, un tā var ļoti ātri atbrīvot milzīgu enerģijas daudzumu. Kodolreakcijas ķēdes reakcijas izdalītās enerģijas daudzumu mēra kilotonnās. Viena kilotonna ir tāda pati enerģija kā tūkstoš tonnu TNT (trinitrotoluola).
Kodolbumbā tam jānotiek ļoti ātri, lai notiktu ļoti liels sprādziens. Kodolreaktorā tam jānotiek lēni, lai radītu siltumu. Siltumu izmanto, lai ūdeni pārvērstu tvaikā, kas griež tvaika turbīnu un ražo elektroenerģiju.
Atskaņot multivides Ievada videoklips par kodola skaldīšanu.
Kodola skaldīšanās diagrammā attēlots neitrons, ko absorbē urāna kodols, kurš kļūst nestabils un sadalās divos jaunos atomos, atbrīvojot enerģiju un vēl dažus neitronus.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir kodola skaldīšana?
A: Kodola skaldīšanās ir kodolreakcija, kuras laikā atoms sadalās mazākos atomos, atbrīvojot enerģiju.
J: Kas atklāja kodola skaldīšanu?
A: Kodola skaldīšanu 1938. gada decembrī Berlīnē atklāja vācu kodolķīmiķis Otto Hāns un viņa asistents Fricis Štrassmans.
J: No kā sastāv atomi?
A: Atomi sastāv no trim sastāvdaļām jeb daļiņām - protoniem, neitroniem un elektroniem. Protoni un neitroni ir sapulcējušies bumbiņā, ko sauc par kodolu katra atoma centrā, bet elektroni riņķo ap kodolu tā "elektronu mākonī".
J: Kuriem elementiem var veikt kodola skaldīšanos?
A: Elementus, kuriem ir lieli kodoli, piemēram, urānu un plutoniju, var padarīt dalāmus.
J: Kā kodola skaldīšanās laikā notiek ķēdes reakcija?
A: Ja (relatīvi) ļoti lielu atoma kodolu ietekmē lēni kustīgs neitrons, tas dažkārt kļūst nestabils un sadalās divos kodolos. Šādā gadījumā no kodola atbrīvojas enerģija un daži neitroni. Ja šie neitroni pēc tam trāpīs uz citiem atomiem, tie arī sadalīsies, izraisot ķēdes reakciju, kas var atbrīvot milzīgu enerģijas daudzumu.
J: Ko mēra, mērot kodolbumbas sprādzienā izdalījušos enerģiju? A: Kodolbumbas sprādzienā izdalītās enerģijas daudzumu mēra kilotonnās; viena kilotonna ir līdzvērtīga tūkstoš tonnu TNT (trinitrotoluola) enerģijai.
J: Kā tiek izmantots kodola skaldīšanas laikā izdalītais siltums?
A: Kodolreaktorā kodola skaldīšanas laikā radušajam siltumam jānotiek lēni, lai radītu siltumu, kas pēc tam tiek izmantots ūdens vārīšanai tvaikā, kas griež tvaika turbīnas, lai ražotu elektrību.
