ايٽمي Fission: ايٽمي fission جي عمل. ايٽمي اطلاعت

جيڪي عمل جي طور تي هڪ ايٽمي fission دريافت ڪيو ويو آهي ۽ بيان جي باري ۾ مضمون ڳالهين. توانائي ۽ ايٽمي هٿيارن جي وسيلي طور ان جي استعمال Discloses.

"ناقابل" جوهر

ويهن-پهرين صدي عيسويء "پرمان توانائي"، "ايٽمي ٽيڪنالاجي"، "radioactive زيان" جيئن اظهار سان replete آهي. هر هاڻي ۽ پوء جي headlines جي ڌرتيء جي radioactive contamination، ساگرن، جي Antarctic برف جي امڪان جي باري ۾ رپورٽ flashed. تنهن هوندي به، عام ماڻهن کي اڪثر سائنس ۽ ڪيئن ان جهڙا زندگي ۾ مدد ڪري ٿي جو ڪهڙي علائقي جو تمام سٺو خيال نه آهي. توهان شروع ڪرڻ گهرجي، مان، ڳالهيون سان. سنڌ جي تمام پهريون سوال آهي، جنهن جي هڪ چڱي-کارائي ۽ چڱي-سوڍو مڙس کي چيو کان، هن کي خبر کي ڪيئن دنيا ڪم ڪري ڇڏيو. ڪيئن جي اک ڏسي، ته ڪن ٻڌي ڇو کان پاڻي جي پٿر کان نرالو آهي - ته قديم زماني خيال کان جيڪي مهاپرشن آهي. جيتوڻيڪ قديم هندستان ۽ يونان ۾، ڪي جاکوڙي ذهن تجويز ڪيو وقفي particle نه آھي ته (ان به "ناقابل" سڏيو ويندو آهي)، جي مواد جي مال سان. وچئين دور جي تصديق chemists حڪمت وارو اٽڪل ھلندا آھن، ۽ جي جديد وصف جوهر هڪ ائٽم شامل آهن - هڪ مال جنهن مال جو ڪريئر آهي جو smallest particle.

جوهر سڪندر

تنهن هوندي به، جي جوهر کي روانا ٽيڪنالاجي (مثال طور، فوٽو گرافي) جي ترقي جي smallest ممڪن particle مال ٿي محروم ٿي ويو. جيتوڻيڪ الڳ الڳ ڪري ورتو جوهر electrically اڻ ڌريو آهي، سائنسدانن تڪڙو ڳالهه: ان کي مختلف الزامن سان ٻن حصن مان سڃاڻي. مثبت الزام يونٽ جي تعداد ۾ منفي جو انگ اھڙي طرح compensates اڻ ڌريو جوهر رهي. پر اتي ئي جوهر مان ڪو اضح ماڊل هو. ته وقت کان وٺي اڃا تائين classical طبعيات جي حاوي، مختلف assumptions نه هئا ته.

جي جوهر جي ماڊل

شروعات ۾، "raisins سان اڇو ماني" جي نموني تجويز ڪيو ويو آهي. ته جيئن ان جي جوهر جي پوري خلا ۽ ان fills جي مثبت چارج، هڪ bun ۾ raisins وانگر، منفي الزامن ضلعن آهن. سنڌ جي مشهور Rutherford جي تجربن جي سڃاڻپ هيٺين: هڪ مثبت چارج (نيوڪلئس) سان گڏ هڪ تمام ڳري هدايت آهي، ۽ ان جي جوهر جي مرڪز ۾ گهڻو lighter electrons سان گھرائي. سڀ electrons (جنهن جي ڪل atoms جو وزن جي 99،9 سيڪڙو آهي) جي پڄاڻي کان مٿانهون زماني جي Kernel وزن سو. اهڙيء طرح جوهر Bohr جي planetary نموني پيدا ٿيو. تنهن هوندي به، ان جي جزن جي ڪجهه classical طبعيات جي وقت ۾ قبول سان ٽڪراء. تنهن ڪري، ان جي نئين quantum mechanics ترقي يافته هئي. ان جي ظاهر سان ان دور nonclassical سائنسي لڳو.

جوهر ۽ radioactivity

هن سڀني جي مٿان ان کي پڌرو ٿيندو ته kernel کان - ان هڪ بهاري آهي، مثبت جي جوهر، جنهن کي ان جي کربين constitutes جو حصو الزام. جڏهن ته توانائي جي quantization ۽ هڪ برقيو ذري جيترو orbiting جي حيثيت سان گڏوگڏ جو اڀياس ڪيو ويو آهي، ان جي پرمان نيوڪلئس جي فطرت کي سمجهڻ لاء وقت آهي. اهو radioactivity جي هڪ شاندار ۽ اڻوڻندڙ دريافت جي امداد ڪرڻ لاء آيو هو. ايٽمي fission - اهو، بهار مرڪزي جوهر جي ذات پڌرو ڪرڻ جي radioactive ذريعو طور ڏنا اٿس. جي اڻويهين ۽ ويهون صدين جي موڙ تي، جو افتتاح سنڌ جي ٻين کان پوء هڪ ڪري پيو. نوان تجربا مقرر ڪرڻ جي ضرورت بنجي هڪ مسئلي جي نظرياتي حل. تجرباتي نتيجن کي شادي ڪرائي ۽ آرايون ته تصديق يا ترديد ڪرڻ جي ضرورت آهن کي جنم ڏنو. اڪثر، وڏي دريافتون بيٺو، جي فارمولا (جيئن ته quantum وڌ Planck طور) ڪمپيوٽنگ لاء آسان آهي هن رستي ۾ چئجي ڇو. ڦوٽو گرافي جي دور جي شروعات ۾، سائنسدانن ته دوست فورم :: ڳريل نوري تندرست نوري حساس فلم ڄاڻن ھا، پوء انھن کي خبر نه ڪيو آهي ته هن سڄو جو بنياد ايٽمي fission آهي. تنهن ڪري، ان جي radioactivity امان جي ايٽمي جو مقدر جي فطرت کي سمجهڻ ۾ اڀياس ڪيو ويو آهي. اهو پڌرو آهي ته emission quantum transitions ٺاهيون ويون، پر ان کي پڌرو نه هو اهو ڇا آهي. Chet Curie خالص radium ۽ polonium ڪڍيون، دوست فورم :: معدنيات درجي عملي هٿرادو هن سوال جو جواب حاصل ڪرڻ لاء.

تاب چارج

Rutherford پرمان ڍانچي جي مطالعي لاء تمام گهڻو ٿي چڪو آهي ۽ پڻ ڪيئن هڪ جوهر جي نيوڪلئس جي ڊويزن جي تعليم حاصل ڪرڻ لاء ڪردار ادا ڪيو آهي. سائنسدان جي تاب هڪ مقناطيسي ميدان ۾ هڪ radioactive هدايت جي ھاريو ڪر ۽ هڪ وڏي جي نتيجي ۾ روانو ٿيو. اها ڳالهه ڪڍي موٽيو ته تاب ٽن حصن مان سڃاڻي: هڪ اڻ ڌريو هو ۽ ٻين ٻن - مثبت ۽ negatively جو حڪم. fission مطالعي ان جي جزا جي سڃاڻپ سان شروع ڪيو. اهو ثابت ٿي چڪو آهي ته سنڌ جي بنيادي جدا ڪري سگهجي ٿو، ان جي مثبت چارج جو حصو ڏي.

نيوڪلئس جي جوڙجڪ

ان بعد emerged ته پرمان نيوڪلئس ۾ ٺهيل آهي protons جو نه صرف مان مثبت الزام اڏاريل، پر اڻ ڌريو نپوسيو اڏاريل. گڏجي اھي (مان انگريزي «نيوڪلئس»، جي kernel) nucleons سڏيندا آهن. تنهن هوندي به، سائنسدان وري هڪ مسئلو ٿي پيو آھي آهن: نيوڪلئس جي ڪاميٽي (يعني nucleons جي تعداد ۾) هميشه ان جي چارج ڪرڻ لاء چونڊجندڙ نه ڪيو. وائي هائيڊروجن نيوڪلئس +1 جي چارج ڪئي، ۽ ان جي ڪاميٽي ٽي، ٻه، ۽ هڪ ٿي سگهي ٿو. جي periodic ميز هيليم چارج بنيادي 2 ۾ ان عمل ۾، ان جي نيوڪلئس سان 4 6 ڪرڻ nucleons تي مشتمل آهي. وڌيڪ پيچيده عنصرن کي هڪ ئي چارج سان مختلف عوام جي هڪ تمام وڏو انگ آهي سگهو ٿا. atoms isotopes سڏيو جي اهڙي آفيسرن کي. ۽ ڪجهه گهرن مستحڪم isotopes هئا، ٻين کي تڪڙو، ڏسئون ٿا، ڇاڪاڻ ته انھن لاء ان کي ايٽمي fission جي characterized ويو. nuclei جي nucleons استحڪام جي انگ سان برابر ڇا بنياد؟ ڇو جو بهار ۽ ڪافي مستحڪم نيوڪلئس کي صرف هڪ نپوسيو جو ان کان سواء سندس نڪرندو لاء روانا radioactivity جي ڇڏڻ کي؟ Oddly ڪافي، هن اهم سوال جو جواب موجود نه ملي ويو آهي. Empirically، ان مان مليو هو ته protons ۽ neutrons جي هڪ خاص نمبر nuclei جي مستحڪم ترتيبون لاء چونڊجندڙ. جيڪڏهن سنڌ جي بنيادي 2، 4، 8، 50 neutrons ۽ / يا protons، جي kernel منفرد مستحڪم ٿيندو. اهي انگ به جيئن لطيف سائينء (۽ کين بالغ، سائنسدانن، ائٽمي طبعيات جي طور تي نالي) کي سڏيو ويندو آهي. اهڙيء طرح، ايٽمي fission سندن ڪاميٽي تي دارومدار، ته، انهن جي جوڙيل nucleons جو انگ آهي.

بوند، ڪپڙا، ٿانون

جو عنصر ته ذميوار آهي جو اندازو لڳائي، ان کي نه ممڪن آهي ته وقت جي نيوڪلئس جي استحڪام جي لاء هئي. نه پرمان جوڙجڪ ماڊلز جي ڪيترن ئي شادي ڪرائي آهي. سڀ کان مشهور جي ٽن ۽ مختلف معاملن ۾ ھڪ ٻئي سان odds تي اڪثر ترقي. خاص ايٽمي سيال جي هڪ بوند - پهرين ته بنيادي آهي. پاڻي لاء، ان fluidity، پٺيء ۾ مصالحت، فيوزن ۽ مقدر جي characterized آهي. سنسار جي kernel ۾ شيل نموني ۾، اتي ڪجهه توانائي ليول، جنهن nucleons سان ڀرجي ويا آهن. ٽئين چيو ويو آهي ته بنيادي - هڪ وچولي ته مخصوص wavelength (من Broglie) refract تي وس وارو آھي، جنھن جي refractive انڊيڪس - آهي ته امڪاني توانائي. تنهن هوندي به، ڪو به ماڊل پوء پري ناه ڇو هن خاص ڪيميائي عنصر جي ڪجهه تنقيدي ڪاميٽي ۾ بيان ڪرڻ ۾ ناڪام وئي آهي، نيوڪلئس جي ڌار ٿيندڙ ٿيندي آهي.

ڇا جو مقدر هاڻي

هن radioactivity، مٿي ذڪر ڪري، پدارٿن فطرت ۾ ملي ڪري سگهجي ٿو ته سنڌ ۾ ملي ويو: سائنسدانن، polonium، radium. مثال طور، سنڌ جي هڪ خودمختيار جي روپ ۾، پاڪ فورم radioactive آهي. هن معاملي ۾ ڌار ٿيندڙ عمل مظاهرو ڪيو ويندو. فورم atoms جو ڪنهن به ٻاهرين اثر ڪجهه رقم کان سواء ألفا اڏاريل spontaneously thorium ۾ هڪجهڙائي پيدا مني وجھندا آھيو. اهو هڪ اشارو، جنهن جي اڌ-زندگي سڏيو ويندو آهي. اهو، ڏيکاري ٿو ته ابتدائي حصو انگ کان وقت جو هڪ دور جي لاء اٽڪل اڌ ٿي ويندي. هر radioactive هدايت جي اڌ-زندگي دوست فورم :: ۽ cesium لاء ممتاز کي هڪ ٻئي جي ڪا به تعريف کان هزارين سال جو سو ڪري - ان کي پنهنجي. پر اتي هڪ مجبور سرگرمي آهي. جي پرمان nuclei اعلي kinetic توانائي سان protons يا ألفا اڏاريل (هيليم nuclei) bombarding ته، اهي "۾ ورهايو ويو" ٿي سگهي ٿو. خوني جيالا، يقينا، ڪيئن ماء جي پسند جي هڪ گلدان ڦيرائيندو آھي کان مختلف. تنهن هوندي به، هڪ ڪجهه قياس ملن ٿا.

پرمان توانائي

جتي ايٽمي fission ۾ توانائي ٿو: پوء ڀل اسان جي عملي سوال جي جواب نه ڏنو آهي. هڪ شروع اهو ضروري آهي ڪرڻا ته نيوڪلئس جي ٺهڻ دوران خاص ائٽمي طاقت آهن، جي ڏاڍي لهه وچڙ سڏيو. جيئن ته سنڌ جي بنيادي مثبت protons جي هڪ سيٽ سڃاڻي، سوال رهي ٿو، ته ڪيئن اهي گڏجي لٺ، ڇاڪاڻ ته electrostatic فورسز ايترا ته سگھارا انھن کي ھڪ ٻئي کان تڙي ڪڍن آهن. جواب ٻنهي سادي، ۽ اتي آهي: جي بنيادي nucleons خاص اڏاريل جي وچ ۾ تمام تيز بدلي جو سمورو خرچ تي رکي آهي - pions. هن لنڪ سرن incredibly ننڍو آهي. هڪ ڀيرو Pi-mesons، جو بنيادي disintegrates جي بدلي ختم ٿيو. صرف گڏو گڏ اهو معلوم ٿئي ٿو ته سنڌ جي نيوڪلئس جي ڪاميٽي ان جي جوڙيل nucleons جي سڀني جي پڄاڻي جي ڀيٽ ۾ گھٽ آهي. هي سڄو ئي ڪاميٽي عيب سڏيو ويندو آهي. حقيقت ۾، سنڌ جي مليل ڪاميٽي - جي توانائي آهي ته kernel جي سالميت قائم رکڻ تي خرچ ڪيو آهي. هڪ دفعو ته پرمان نيوڪلئس ۾ هن توانائي جو ڪجهه حصو ايٽمي بجلي ۾ روپ ۽ گرمي ۾ تبديل ڪيو ويو آهي کان جدا. ته، ايٽمي fission جي توانائي آهي - Einstein جي مشهور فارمولا جي هڪ واضح سمجهاڻي آهي. پگهار، جي فارمولا آيل طور: توانائي ۽ ڪاميٽي جو ھڪ ٻئي (أي = مزاحيه ²⁾ ۾ تبديل ڪري سگهجي ^ٿو.

نظريي ۽ عملي طور تي

هاڻي اسان کي ٻڌايو ته ڪيئن ان کي بجلي جي gigawatts لاء منهنجي زندگيء ۾ نج نظرياتي دريافت استعمال ڪيو ويندو آهي. پهرين ڳالهه، ته ان کي غور ڪرڻ گهرجي ته ڪنٽرول ردعمل ۾ induced fission استعمال ڪيو ويندو آهي. گهڻو ڪري عام طرح ان کي دوست فورم :: يا polonium، جنهن ۾ روزو رکڻ neutrons جي اماڙيون اڇلبيون آهي. ٻيو، ته اهو سمجهڻ وڃي ته ايٽمي fission نئين neutrons جي پيدائش سان گڏ آهي. نتيجي طور، سنڌ جي رد عمل زون ۾ neutrons جي انگ تمام تڪڙو سٺا تي وس وارو آھي. هر نپوسيو، نئين، وڌيڪ سڄي kernels سان collides کين ڦاٽن، جنهن گرمي جڳ ۾ اضافو ڪرڻ ٿي ويا آهن. هن ايٽمي fission جي هڪ سند رد عمل آهي. جي reactor ۾ نپوسيو وڌندي جي ضابطي ۾ نه آيو مقدار هڪ ڌماڪي کي رسي سگهي ٿو. ته ڇا جي Chernobyl ايٽمي پاور پلانٽ ۾ 1986 ع ۾ ٿيو آهي. تنهن ڪري، ان جي رد عمل زون ۾ هميشه هڪ مال جنھن جي ڀؤ neutrons absorbs ڪا اوکائي ڪرڻ کان روڪڻ آهي. ايتري rods جي روپ ۾ هن graphite. fission جي شرح جي رد عمل زون ۾ rods بپتسما جي slowed ڪري سگهجي ٿو. لاڳاپا وڌائڻ ايٽمي رد عمل خاص هر سرگرم مال ۽ radioactive bombarding ان اڏاريل (electrons، protons، ألفا اڏاريل) لاء ڪيو ويندو آهي. تنهن هوندي به هن جي آخري توانائي جي اوٽ قدرتي وسيلن جي حفاظت جي قانون موجب ڏوهه: E1 + E2 + E3 = E4. ته آهي، هن جي ابتدائي بنيادي particle ۽ (E1 + E2) جي ڪل توانائي جي نتيجي ۾ بنيادي جي توانائي ۽ آزاد توانائي جي (E3 + E4) جي صورت ۾ آزاد ڪرڻ جي برابر هجي. هن لاڳاپا وڌائڻ به هڪ ايٽمي رد عمل، هڪ مال decomposition طرفان مليل ڏيکاري ٿو. مثال طور، سائنسدانن جي يو = خميس + هو، يو = Pb + اتر اوڀر، يو = Hg + Mg. اهو ڪيميائي جزا جو isotopes نه ڏنو ويو آهي، پر هن اهم آهي. مثال طور، اتي ٽي possibilities دوست فورم :: fission، جنهن ۾ مختلف ڏس isotopes پيدا ڪري، ۽ اڻ لڀ آهن. جي fission رد عمل جي تقريبا هڪ سئو سيڪڙو radioactive isotopes ٿا ٻاريو. ته، radioactive thorium حاصل فورم جو مقدر آهي. actinium ڪرڻ لاء، ۽ پوء تي - Thorium، protactinium disintegrate کي، ته وس وارو آھي. هن سلسلي ۾ Radioactive ٿي سگهي ٿو، ۽ رعوئيل، ۽ titanium. جيتوڻيڪ هائيڊروجن نيوڪلئس ۾ ٻه protons (ھڪ proton جي شرح ۾)، ٻي صورت ۾ سڏيو هجن - deuterium. هائيڊروجن سان ٺهيل پاڻي ڳري سڏيو ۽ هڪ ايٽمي reactor ۾ پهريون گهيرو fills.

غير امن جوهر

جيئن ته "هٿن نسل"، "سرد جنگ" جي طور تي اظهار، جديد انسان کي "ايٽمي خطرو" تاريخي ۽ اڻ لڳي سگھي ٿو. پر هڪ ڀيرو هر خبر ڇڏڻ جي لڳ ڀڳ سڀني جي باري ۾ گهڻا ٺاھيو ايٽمي هٿيار ۽ ڪيئن ان کي منهن ڏيڻ لاء دنيا جي حوالي سان خبر رپورٽ سان گڏ هو. ماڻهن کي زير زمين bunkers جي تعمير ۽ هڪ ايٽمي سياري جي واقعي ۾ اسٽاڪ ڪيو ويو. سڄي خاندانن جي تنبن جي پيدائش تي ڪم ڪيو. جيتوڻيڪ ايٽمي fission ردعمل جي پرامن استعمال آفت کي رسي سگهي ٿو. ان کي لڳي ها ته Chernobyl ماڻھن کي هن علائقي ۾ جي درستگي سيکاري ڇڏيو آهي، پر سنڌ ڌرتي جي عنصرن مشڪل هو: جاپان ۾ زلزلي جي اين "Fukushima" جي تمام مضبوط زور ڏک. توانائي ايٽمي تمام گهڻو آسان جي تباهي لاء استعمال رد عمل. ٽيڪنالاجي، رڳو ڌماڪي جي هڪ محدود طاقت جي ضرورت آهي ته جيئن لاپرواهي پوري ڌرتي نه ناس ڪري. سنڌ جي سڀ کان "انساني" ڀڃ، جيڪڏهن توهان ان کي سڏ ڪري سگهي ٿو، تاب جي بازارن ۽ pollute نه ڪندا آھن. عام ۾، سڀ کان اڪثر اهي هڪ ضابطي ۾ نه آيو سند رد عمل استعمال ڪرڻ. ڇا ائٽمي طاقت ۾ ريء سڀ مطلب جي ڪوشش هڪ تمام مدي خارج واٽ حاصل ڪرڻ جي بم کان بچڻ لاء. ڪنهن به قدرتي radioactive هدايت لاء، اتي خالص مال جي ڪجهه تنقيدي ڪاميٽي جنهن ۾ هڪ سند رد عمل پاڻ کي پٺتي آهي. سائنسدانن، مثال طور، رڳو پنجاھ kilograms آهي. جيئن ته فورم هڪ تمام ڏکي آهي، ان کي صرف هڪ ننڍڙي ڌاتو طالب المولي نيم ۾ 12-15 centimeters آهي. پهريون دفعو بمن Hiroshima ۽ Nagasaki تي ڪڍي ڇڏيو، هن اصول تي وعن ڪيو ويو: پاڪ فورم جي ٻن آزاداڻي طور حصن چئجي ٿيل ۽ هڪ terrifying ڌماڪي کي جنم ڏنو. جديد هٿيار شايد وڌيڪ پيچيده آهي. تنهن هوندي به، جي باري ۾ ان جي نازڪ ڪاميٽي ڳالھه جي آھي ته رکڻ دوران پاڪ radioactive مال جي وچ ۾ ننڍي مقدار رڪاوٽون ته ٽڪر گڏ روڪڻ هجڻ گهرجي ضروري نه آهي.

تاب ذريعن

سڀ 82 جي حوالي سان هڪ چارج سان پرمان نيوڪلئس جي عنصرن radioactive آهن. لڳ ڀڳ سڀني lighter ڪيميائي جزا جو radioactive isotopes آهن. هن کان مٿانهون نيوڪلئس، جي گهٽ ان جي کوڙ. ڪجهه عناصر (جيئن ته ڪيليفورنيا جي طور تي) رڳو synthetically حاصل ڪري سگهجي ٿي - lighter اڏاريل سان ڳري atoms ڏيئي روانا، اڪثر سریع سان. جيئن ته اهي تمام ڪرشماتي آهن، اهي زمين جي crust ۾ موجود نه آهن: سنڌ ڌرتي جي ٺهڻ، اھي تڪڙو ٻين عنصرن ۾ ڀتا. جيئن ته فورم جي طور تي وڌيڪ روشني nuclei، سان پدارٿن، اهو ڏين ٿيون ڪرڻ ممڪن آهي. اهو عمل، ڊگهي آهي دوست فورم :: کني لاء مناسب، جيتوڻيڪ ۾ تمام شاهوڪار ores گهٽ ۾ گهٽ هڪ سيڪڙو تي مشتمل. ٽيون رستو، مان، ٿي سگهي ٿو ته هڪ نئون ارضياتي عهد شروع ڪري ڇڏيو آهي. radioactive زيان کان radioactive عنصرن جي هن extraction. هڪ پاور پلانٽ، هڪ سب ميرين يا هڪ جهاز جو ڪريئر تي، مواد ٿيندڙ جي آميزش ۽ آخري فورم ۾ ٻارڻ ڪم کان پوء جدائي جو نتيجو. هن وقت، ان جو هڪ بيڪار radioactive زيان سمجهيو ويندو ۽ ڀلھو مسئلو خرچ، ته جيئن انهن کي اهڙي طرح ته پاڻ کي ماحول pollute نه ڪندا ۾ اڪلايا آهن آهي. بهرحال، اتي ته ويجهي مستقبل ۾ تيار-ضلعا radioactive پدارٿن (مثال طور، polonium) ڪو امڪان آهي، هن زيان کان پيدا ٿي ويندي.