Kjernefysikk
Frå Wikipedia – det frie oppslagsverket
Kjernefysikk er ein del av fysikkfaget som prøver å forstå og skildra dei indre tilhøva i ein atomkjerne. Kjernefysikken kan mellom anna forklara radioaktivitet.
Ein har endå ikkje forstått fullt ut dynamikken i atomkjerna, men dagens teoretiske skildringar fungerer tilfredsstillande med visse avgrensingar. Den best dekkande og samtidig mest generelle skildringa er ein skalmodell på linje med skalmodellen for atomet. Me veit at atomkjerna inneheld positivt ladde proton og elektrisk nøytrale nøytron. Desse er igjen bygde opp av kvarkar.
Innhaldsliste |
[endre] Historie
Dei første kjernefysiske eksperimenta blei utførde av Ernest Rutherford på slutten av 1800-talet. Han sende ein stråle av alfapartiklar inn mot ein tynn gullfolie. Observasjonane hans førte til kunnskapen om at atom måtte ha ein indre struktur med ei ørlita, positivt ladd kjerne i midten.
Denne artikkelen er ikkje (ferdig) omsett frå bokmål enno.
Hjelp oss gjerne med å gjera omsetjinga ferdig! |
[endre] Kjernefysisk aktivitet
Kjernefysisk aktivitet er det som skjer når:
- Atomer splittes opp (Fisjon)
- Atomer smeltes sammen (Fusjon)
[endre] Fisjon
Fisjon er det som skjer når atomer (som regel Uran- eller Plutoniumatomer) spaltes og frigjør energi. Denne teknologien brukes i Kjernekraft og Atombomber som Little Boy og Fat Man, som ble sluppet over Hiroshima og Nagasaki av Amerikanerene under den andre verdenskrig.
Fisjon foregår når et f.eks Uranatom splittes opp av nøytroner i høy hastighet, som treffer atomets kjerne. Treffet får atomets nøytroner til å frigjøre seg,som igjen treffer andre atomer. Hver lille treff forårsaker litt varme, og siden antallet treff øker til mange tusen i sekundet, stiger temperaturn til uranet fordamper. Fissjon foregår også med Plutonium som drivstoff, men Plutonium er både mer sjeldent og dyrere, siden det ikke eksisterer på jorden, slik Uran gjør.
[endre] Anvendelse av fisjon
Fisjon brukes mye i kjernekraft, men det brukes også i atombomber.
[endre] Hvordan utløse fisjon
Det er flere måter å utløse fissjon på. I kjernekraftverk er det en nøytrongenerator som sender en strøm av nøytroner mot uranet, mens det i atombomber er en kule av uran eller plutonium rundt en nøytrongenerator, som aktiveres av en sjokkbølge.
Fisjon forekommer blant annet når en radioaktiv isotop utsettes for en sjokkbølge. Det kan også forekomme når plutonium kommer over den kritiske massen.
[endre] Fusjon
Fusjon er nøyaktig det motsatte av fisjon, nemlig at atomer smeltes sammen. Fusjon er mye vanskeligere å utløse enn fisjon. Det har kun lyktes forskere å observere fusjon i brøkdelen av et sekund pga de enormt høye temperaturene som kreves. Drivstoffet for fusjon er som regel deuterium og tritium. Begge stoffene er radioaktive isotoper av hydrogen. Begge stoffene har også til felles at de ved standard atmosfære og temperatur, at de er gasser. Dette gjør det vanskelig å lagre dem, og de blandes dermed med litium. Deuterium kan ta plassen til hydrogen i vanlig vann (H2O), og skaper dermed tungtvann.
[endre] Anvendelse av fusjon
Fusjon anvendes mest i moderne atombomber, også kjent som hydrogenbomber. Fusjon er også det som foregår i stjerner, som f.eks. solen.
[endre] Hvordan utløse fusjon
Fusjon er meget vanskelig å utløse, siden det krever enorm temperatur og trykk. Det utløses i hydrogenbomber ved hjelp av en atombombe som bruker fisjon. Denne øker da temperatur og trykk så enormt at en plutoniumstav begynner å fisjonere, hvilket igjen starter fusjonen. Fusjon er mer effektivt bl. a. fordi det har høyere effektivitet.
[endre] Eksempler på andvendelser
Eksempler på praktiske anvendelser av kjernefysikk er
- Kjernekraft
- Atombomber
- MRI-scanning (Anvendes innen medisin for å scanne kroppen innvortes)
- Røntgenfotografi