Η ατομική βόμβα από τη σκοπιά της φυσικής Ατομική Βόμβα Η ατομική βόμβα από τη σκοπιά της φυσικής

Η ανακάλυψη της δομής του ατόμου Το 1911 ο Ράδερφορντ πραγματοποίησε ένα πείραμα με το οποίο ανακάλυψε την δομή του ατόμου. Τα αποτελέσματα του πειράματος, ήταν σαν να πυροβολούσες ένα φύλλο χαρτί και κάποιες από τις σφαίρες να εξοστρακίζονται σαν να ήταν το φύλλο του χαρτιού ένας συμπαγής τοίχος.

Προγενέστερες θεωρίες Πριν την διεξαγωγή του πειράματος από τον Ράδερφορντ, η επικρατούσα άποψη ήταν ότι το άτομο αποτελείται από μια σφαίρα φορτίου ομοιόμορφα κατανεμημένου μέσα στο οποίο είναι ενσωματωμένα ηλεκτρόνια. Όπως ακριβώς το σταφιδόψωμο…

Το πλανητικό μοντέλο του Rutherford

Το πείραμα Για την πραγματοποίηση του πειράματος κατευθύνουμε μια δέσμη σωματιδίων άλφα (πυρήνες ηλίου), τα οποία τότε γνώριζε πως ήταν βαριά θετικά φορτισμένα σωματίδια, πάνω σε ένα πολύ λεπτό φύλλο χρυσού. Η πηγή των σωματιδίων στο πείραμά μας είναι μια μικρή ποσότητα Αμερίκιου 241 (Am-241) μέσα σε ένα μπρούτζινο δοχείο. Τα περισσότερα σωματίδια άλφα απορροφώνται από το δοχείο.

Το πείραμα

Η πυρηνική βόμβα Η πυρηνική βόμβα που έπεσε στη Χιροσίμα είχε την ισχύ δεκαπέντε χιλιάδων τόνων ΤΝΤ. Η βόμβα στο Ναγκασάκι είχε ισχύ είκοσι χιλιάδων τόνων ΤΝΤ. Αυτή η ποσότητα ενέργειας που ελευθερώνεται σε κλάσματα δευτερολέπτου προκύπτει από τη σχεδόν ταυτόχρονη διάσπαση των πυρήνων του υλικού μιας ατομικής βόμβας. Το υλικό αυτό μπορεί να είναι το ουράνιο ή το πλουτώνιο.

Oι βόμβες σχάσης Η ατομική βόμβα είναι βόμβα που λειτουργεί με πυρηνικά υλικά και βασίζεται στην αλυσιδωτή αντίδραση. Ένας βαρύς ραδιενεργός πυρήνας βομβαρδίζεται με νετρόνιο και εκλύει ενέργεια, άλλους πιο ελαφρείς πυρήνες και νετρόνια. Με τη σειρά τους τα παραγόμενα νετρόνια βομβαρδίζουν άλλους πυρήνες κ.ο.κ. οπότε αρχίζει μια αλυσιδωτή αντίδραση που αν δεν ελεγχθεί καταλήγει σε έκρηξη.

Πυρηνική Σχάση Πυρηνική σχάση είναι η διαδικασία κατά την οποία ένας ασταθής ατομικός πυρήνας διασπάται σε δυο ή περισσότερους μικρότερους πυρήνες και σε μερικά παραπροϊόντα σωμάτια. Στα παραπροϊόντα αυτά της σχάσης περιλαμβάνονται και νετρόνια, τα οποία μπορούν να προκαλέσουν περαιτέρω σχάσεις δημιουργώντας έτσι μια αυτοσυντηρούμενη αλυσιδωτή αντίδραση η οποία σε ελεγχόμενη, χαμηλή ταχύτητα παράγει εκμεταλλεύσιμη ενέργεια. Σε μη ελεγχόμενη μεγάλη ταχύτητα προκαλεί έκρηξη της οποίας η ισχύς είναι μεγαλύτερη από κάθε έκρηξη που προέρχεται από χημικές αντιδράσεις, γεγονός που βρίσκει χρήση στην κατασκευή της ατομικής βόμβας.

Ουράνιο Το ουράνιο είναι χημικό στοιχείο στη σειρά των ακτινίδων, με ατομικό αριθμό 92 και ατομικό βάρος 238,02891 g/mol. Έχει θερμοκρασία τήξης 1405.3 K (1132,2 C°). Είναι ραδιενεργό και αναφλέγεται εύκολα σε λεπτό διαμερισμό. Το ισότοπό του 235U χρησιμοποιείται ως "καύσιμο" σε πυρηνικούς αντιδραστήρες και ως σχάσιμο υλικό σε πυρηνικά όπλα. Το απεμπλουτισμένο ουράνιο χρησιμοποιείται σε εμπρηστικά βλήματα. Το ουράνιο βρίσκεται συνήθως σε μικρές ποσότητες στα πετρώματα, στο χώμα, στο νερό, και σε ίχνη στα φυτά και στα ζώα (συμπεριλαμβανομένου και του ανθρώπου).

Βόμβα Υδρογόνου Η Βόμβα υδρογόνου είναι ένα σύγχρονο θερμοπυρηνικό όπλο, εκρηκτικό μηχάνημα, που η λειτουργία του βασίζεται στη σύντηξη πυρήνων βαρέων σε πυρήνες ηλίου. Κατά τη σύντηξη αυτή παράγεται τεράστια ποσότητα ενέργειας που συνοδεύεται από μεγάλο θερμικό κύμα, ωστικό κύμα και ραδιενεργό ακτινοβολία . Είναι πιο καταστροφική απ' ότι μια απλή ατομική βόμβα σχάσης.

Πυροδότηση μιας υδρογονοβόμβας Για την πυροδότηση μιας υδρογονοβόμβας προαπαιτείται μια μικρότερη έκρηξη σχάσης δηλαδή μιας μικρής ατομικής βόμβας, συνήθως πλουτωνίου. Αυτή η πρώτη έκρηξη προκαλεί την παραγωγή ατόμων ηλίου και νετρονίων με ταυτόχρονη έκλυση τεράστιων ποσοτήτων ενέργειας. Η καταστροφική της ισχύ μεγιστοποιείται από την ενέργεια των απελευθερωμένων νετρονίων. Aφήνει παράλληλα πίσω του μακροχρόνιες επιπτώσεις με την δημιουργία ραδιενεργών κατάλοιπων.

Πηγές https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%91%CF%84%CE%BF%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CE%AE_%CE%B2%CF%8C%CE%BC%CE%B2%CE%B1 https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%9F%CF%85%CF%81%CE%AC%CE%BD%CE%B9%CE%BF https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%92%CF%8C%CE%BC%CE%B2%CE%B1_%CF%85%CE%B4%CF%81%CE%BF%CE%B3%CF%8C%CE%BD%CE%BF%CF%85 https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%91%CF%84%CE%BF%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CF%8C_%CF%80%CF%81%CF%8C%CF%84%CF%85%CF%80%CE%BF_%CF%84%CE%BF%CF%85_%CE%A1%CE%AC%CE%B4%CE%B5%CF%81%CF%86%CE%BF%CF%81%CE%BD%CF%84 http://www.thasos-info.com/greek_pages/politismos/rutherford_exp.php

Εργασία των: Μαργέτη Ολυμπία Κανάκη Χάρη Θεολόγου Πέτρο Μιχαήλ Παναγιώτη Α΄ Λυκείου Σχ. Έτος 2015-2016