Ядерний поділ — це процес, при якому ядро атома розпадається на два або більше менших ядер із виділенням енергії. Цей процес є різновидом радіоактивності та використовується в різних сферах застосування, включаючи ядерні електростанції та атомні бомби.
Радіоактивність - це процес, під час якого нестабільні атомні ядра втрачають енергію через випромінювання. Існує три основних види випромінювання: альфа-частинки, бета-частинки та гамма-промені. Ці викиди можуть бути шкідливими, але вони також мають корисне застосування в медицині, промисловості та виробництві енергії.
Атоми є основними будівельними блоками матерії. Вони складаються з ядра, яке містить протони і нейтрони, і електронів, які обертаються навколо ядра. Кількість протонів у ядрі визначає елемент. Наприклад, водень має один протон, тоді як уран має 92 протони.
Під час ядерного поділу ядро важкого атома, наприклад урану-235 або плутонію-239, поглинає нейтрон. Це робить ядро нестабільним, спричиняючи його розщеплення на два менших ядра, які називаються осколками поділу. Разом з цими осколками виділяється кілька нейтронів і велика кількість енергії.
Нейтрони, що вивільняються під час поділу, можуть спричинити більше реакцій поділу в найближчих ядрах. Це створює ланцюгову реакцію. Якщо ланцюгову реакцію контролювати, її можна використовувати для виробництва енергії на атомній електростанції. Якщо він неконтрольований, то може статися вибух, як у випадку атомної бомби.
Енергія, що виділяється під час ядерного поділу, походить від сильних ядерних сил, які утримують ядро разом. Коли ядро розщеплюється, частина цієї енергії перетворюється на тепло і випромінювання. Цю енергію можна використати для виробництва електроенергії.
Атомні електростанції: на атомній електростанції контрольовані реакції поділу виробляють тепло, яке використовується для виробництва пари. Пара приводить в рух турбіни, які виробляють електроенергію. Цей процес не виділяє парникових газів, що робить його більш чистою альтернативою викопному паливу.
Медичне використання. Радіоактивні ізотопи, отримані в результаті поділу, використовуються в медичній візуалізації та лікуванні раку. Наприклад, йод-131 використовується для лікування раку щитовидної залози.
Атомні бомби: неконтрольовані реакції поділу використовуються в атомних бомбах. Швидке виділення енергії викликає потужний вибух.
Ви можете продемонструвати ланцюгову реакцію за допомогою доміно. Встановіть лінію доміно, що стоїть дибки. Коли ви перекинете першу доміно, це спричинить падіння наступної і так далі, створюючи ланцюгову реакцію. Це подібно до того, як нейтрони викликають більше реакцій поділу в ланцюговій ядерній реакції.
Ядерний поділ утворює радіоактивні відходи, з якими потрібно дбайливо поводитися, щоб уникнути забруднення навколишнього середовища. Крім того, завжди існує ризик нещасних випадків, таких як Чорнобильська катастрофа, які можуть мати тяжкі наслідки.
