ფიზიკა ბავშვებისთვის

ბირთვული ენერგია და დაშლა

E = mc2

როდესაც ალბერტ აინშტაინი ფარდობითობის თეორიაზე მუშაობდა. აღმოაჩინა მათემატიკური ფორმულა E = mc2. ამ ფორმულამ აჩვენა, რომ მატერია შეიძლება გარდაიქმნას ენერგიად. მიუხედავად იმისა, რომ ეს მარტივი კონცეფცია ჟღერს, მან აჩვენა, რომ დიდი რაოდენობით ენერგია შეიძლება წარმოიქმნას ძალიან მცირე რაოდენობით მატერიისგან. ეს შეიძლება გაკეთდეს ატომის გაყოფით პროცესში, რომელსაც ეწოდება ბირთვული დაყოფა.

ბირთვული დაშლა

ბირთვული დაშლა არის დიდი ატომის ორ ან მეტ ნაწილად დაყოფის პროცესი. პატარა ატომები. ატომის გაყოფისას დიდი რაოდენობით ენერგია გამოიყოფა. როდესაც ენერგია გამოიყოფა ნელი კონტროლირებადი წესით, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტროენერგიის გამოსამუშავებლად ჩვენი სახლების კვებისათვის. როდესაც ენერგია ერთდროულად გამოიყოფა, ხდება ჯაჭვური რეაქცია, რომელიც იწვევს ბირთვულ აფეთქებას.

ბირთვული დაშლის რეაქცია

წყარო: აშშ NRC

ატომური ელექტროსადგურები

ატომური დაშლის ერთ-ერთი მთავარი გამოყენება არის ბირთვული ენერგია. ატომური ელექტროსადგურები იყენებენ ბირთვულ დაშლას სითბოს გამომუშავებისთვის. ისინი იყენებენ ამ სითბოს წყლისგან ორთქლის შესაქმნელად, რომელიც, თავის მხრივ, ძალას აძლევსელექტრო გენერატორები.

შეერთებულ შტატებში ელექტროენერგიის დაახლოებით ოცი პროცენტი წარმოებულია ატომური ელექტროსადგურების მიერ. შეერთებულ შტატებში არის 104 კომერციული ბირთვული გენერატორი.

ატომური ელექტროსადგურები საწვავად იყენებენ ელემენტს ურანს. ურანის საკონტროლო ღეროები გამოიყენება იმისთვის, რომ დარწმუნდნენ, რომ ატომების გაყოფის ჯაჭვური რეაქცია მიმდინარეობს კონტროლირებადი ტემპით.

TVA Watts Bar Nuclear Plant

წყარო: აშშ DOE

რადიოაქტიური ნარჩენები

ატომური ენერგიის ერთ-ერთი ქვეპროდუქტი არის რადიოაქტიური ნარჩენები. ეს არის ნარჩენი მასალა ბირთვული რეაქციისგან. რადიოაქტიური მასალა შეიძლება საშიში იყოს ადამიანებისთვის და ცხოველებისთვის.

ბირთვული ენერგიის სხვა გამოყენება

ატომურ ენერგიას ელექტროსადგურების გარდა სხვა გამოყენებაც აქვს. ერთ-ერთი გამოყენება არის ბირთვული ძრავა გემებსა და წყალქვეშა ნავებში. ატომურ წყალქვეშა ნავებს შეუძლიათ წყლის ქვეშ დარჩენა და დიდი სიჩქარით გადაადგილება დიდი ხნის განმავლობაში. ბირთვული ენერგია ასევე გამოიყენებოდა საზღვაო გემებში, გემებში, რომლებიც გამოიყენება ყინულის გასატეხად პოლარულ ზღვებში და კოსმოსურ ხომალდებში>

წყარო: აშშ-ს საზღვაო ძალები

ბირთვული შერწყმა

ატომური ენერგიის კიდევ ერთი ფორმა არის ბირთვული შერწყმა. შერწყმა ხდება მაშინ, როდესაც ორი ან მეტი ატომს უერთდებიან უფრო დიდი ატომის შესაქმნელად. ვარსკვლავები ძალას ბირთვული შერწყმის შედეგად იღებენ. ვარსკვლავის სიღრმეში წყალბადის ატომები მუდმივად გარდაიქმნება შერწყმის შედეგადჰელიუმის ატომებში. სწორედ ეს პროცესი წარმოქმნის სინათლისა და სითბოს ენერგიას, რომელსაც ასხივებენ ვარსკვლავები, მათ შორის მზე.

მეცნიერებს არ აქვთ გააზრებული, როგორ გააკონტროლონ შერწყმა გამოსაყენებელი ენერგიის შესაქმნელად. მათ რომ შეეძლოთ, ეს კარგი ამბავი იქნებოდა, რადგან შერწყმა წარმოქმნის ნაკლებ რადიოაქტიურ მასალას და მოგვცემს ენერგიის პრაქტიკულად შეუზღუდავ მარაგს.

საინტერესო ფაქტები ბირთვული ენერგიისა და დაშლის შესახებ

• ბირთვული ენერგიის გამომუშავების პირველი სამი შტატია ილინოისი, პენსილვანია და სამხრეთ კაროლინა.
• აშშ გამოიმუშავებს უფრო მეტ ატომურ ენერგიას, ვიდრე ნებისმიერი სხვა ქვეყანა.
• ატომური ენერგიის ისტორიაში იყო. სამი ძირითადი ატომური ელექტროსადგურის კატასტროფა, მათ შორის ჩერნობილი (უკრაინა), სამი მილის კუნძული (აშშ) და ფუკუშიმა დაიჩი (იაპონია).
• პირველი ატომური წყალქვეშა ნავი იყო აშშ. ნაუტილუსი, რომელიც ზღვაში 1954 წელს გამოვიდა.
• ურანის ერთ მარცვლს შეუძლია ისეთივე ენერგიის გამომუშავება, როგორც დაახლოებით 1000 კილოგრამი ქვანახშირი.
• „კვამლი“, რომელსაც ხედავთ ატომური ელექტროსადგურიდან. ეს არ არის დაბინძურება, არამედ ორთქლი.

გაიარეთ ათი კითხვა ამ გვერდის შესახებ.

ბირთვული ფიზიკა და ფარდობითობის საგნები

ატომი

ელემენტები

პერიოდული ცხრილი

რადიოაქტიურობა

ფარდობითობის თეორია

ფარდობითობა - სინათლე და დრო

ელემენტარული ნაწილაკები - კვარკები

ბირთვული ენერგია და დაყოფა

მეცნიერება>> ფიზიკა ბავშვებისთვის