Фізіка для дзяцей

Ядзерная энергія і дзяленне

E = mc2

Працуючы над сваёй тэорыяй адноснасці, Альберт Эйнштэйн адкрыў матэматычную формулу E = mc2. Гэтая формула прадэманстравала, што рэчыва можа быць ператворана ў энергію. Нягледзячы на ​​​​тое, што гэта гучыць як простая канцэпцыя, яна прадэманстравала, што вялікая колькасць энергіі можа быць атрымана з вельмі малой колькасці матэрыі. Гэта можа быць зроблена шляхам расшчаплення атама ў працэсе, які называецца ядзерным дзяленнем.

Ядзернае дзяленне

Ядзернае дзяленне - гэта працэс расшчаплення вялікага атама на дзве або больш частак меншыя атамы. Пры расшчапленні атама вылучаецца велізарная колькасць энергіі. Калі энергія вызваляецца павольна, кантралявана, яна можа быць выкарыстана для вытворчасці электрычнасці для харчавання нашых дамоў. Калі энергія вызваляецца адразу, адбываецца ланцуговая рэакцыя, якая выклікае ядзерны выбух.

Рэакцыя ядзернага дзялення

Крыніца: NRC ЗША

Атамныя электрастанцыі

Адным з асноўных прымянення ядзернага дзялення з'яўляецца ядзерная энергетыка. Атамныя электрастанцыі выкарыстоўваюць ядзернае дзяленне для атрымання цяпла. Яны выкарыстоўваюць гэта цяпло для стварэння пары з вады, якая, у сваю чаргу, забяспечвае энергіюэлектрычныя генератары.

Каля дваццаці працэнтаў электраэнергіі ў Злучаных Штатах выпрацоўваецца на АЭС. У ЗША ёсць 104 камерцыйныя ядзерныя генератары

Атамныя электрастанцыі выкарыстоўваюць у якасці паліва элемент уран. Кіруючыя стрыжні з урану выкарыстоўваюцца, каб пераканацца, што ланцуговая рэакцыя расшчаплення атамаў працякае з кантраляванай хуткасцю.

Атамная электрастанцыя TVA Watts Bar

Крыніца: Міністэрства энергетыкі ЗША

Радыёактыўныя адходы

Адным з пабочных прадуктаў ядзернай энергіі з'яўляюцца радыеактыўныя адходы. Гэта матэрыял, які застаўся ад ядзернай рэакцыі. Радыеактыўныя матэрыялы могуць быць небяспечныя для людзей і жывёл.

Іншыя віды выкарыстання ядзернай энергіі

Акрамя электрастанцый ядзерная энергетыка мае і іншыя прымяненні. Адно з прымянення - гэта ядзерныя рухавікі на караблях і падводных лодках. Атамныя падводныя лодкі могуць працяглы час знаходзіцца пад вадой і рухацца на вялікіх хуткасцях. Ядзерная энергія таксама выкарыстоўвалася на марскіх караблях, караблях, якія выкарыстоўваліся для разбівання лёду ў палярных морах, і касмічных караблях.

Гэтыя караблі ВМС ЗША маюць ядзерны рухавік

Крыніца: ВМС ЗША

Ядзерны сінтэз

Іншая форма ядзернай энергіі - ядзерны сінтэз. Зліццё адбываецца, калі два ці больш атамаў злучаюцца разам, каб атрымаць большы атам. Зоркі атрымліваюць сілу ад ядзернага сінтэзу. Глыбока ўнутры зоркі атамы вадароду пастаянна пераўтвараюцца ў выніку сінтэзуна атамы гелія. Менавіта гэты працэс стварае светлавую і цеплавую энергію, якая выдзяляецца зоркамі, уключаючы Сонца.

Навукоўцы не высветлілі, як кантраляваць тэрмаядзерны сінтэз для стварэння карыснай энергіі. Калі б яны маглі, гэта было б выдатнай навіной, бо тэрмаядзерны сінтэз стварае менш радыеактыўных матэрыялаў і даваў бы нам практычна неабмежаваны запас энергіі.

Цікавыя факты пра ядзерную энергію і дзяленне

• Тры найбольшыя штаты па вытворчасці ядзернай энергіі - гэта Ілінойс, Пенсільванія і Паўднёвая Караліна.
• Злучаныя Штаты выпрацоўваюць больш ядзернай энергіі, чым любая іншая краіна.
• У гісторыі ядзернай энергетыкі былі тры буйныя катастрофы на АЭС, у тым ліку Чарнобыль (Украіна), Тры-Майл-Айлэнд (Злучаныя Штаты) і Фукусіма-Даічы (Японія).
• Першай атамнай падводнай лодкай была амерыканская. «Наўтылус», які выйшаў у мора ў 1954 годзе.
• Адна ўранавая дробка можа вырабіць такую ​​ж колькасць энергіі, як каля 1000 кілаграмаў вугалю.
• «Дым», які вы бачыце, ідзе ад атамнай электрастанцыі гэта не забруджванне, а пара.

Прайдзіце тэст на дзесяць пытанняў па гэтай старонцы.

Ядзерная фізіка і тэорыя адноснасці

Атам

Элементы

Перыядычная табліца

Радыёактыўнасць

Тэорыя адноснасці

Тэорыя адноснасці - святло і Час

Элементарныя часціцы - кваркі

Ядзерная энергія і дзяленне

Навука>> Фізіка для дзяцей