Fizikia ya Watoto

Nishati ya Nyuklia na Mgawanyiko

E = mc2

Wakati wa kufanyia kazi nadharia yake ya uhusiano, Albert Einstein aligundua fomula ya hisabati E = mc2. Fomula hii ilionyesha kuwa mada inaweza kubadilishwa kuwa nishati. Ingawa hii inaonekana kama dhana rahisi, ilionyesha kuwa kiasi kikubwa cha nishati kinaweza kuzalishwa kutoka kwa kiasi kidogo sana cha suala. Hii inaweza kufanywa kwa kugawanya atomi katika mchakato unaoitwa fission ya nyuklia.

Mgawanyiko wa Nyuklia

Mpasuko wa nyuklia ni mchakato wa kugawanyika kwa atomi kubwa kuwa mbili au zaidi. atomi ndogo. Wakati atomi imegawanyika kiasi kikubwa cha nishati hutolewa. Nishati inapotolewa kwa njia inayodhibitiwa polepole, inaweza kutumika kuzalisha umeme ili kuimarisha nyumba zetu. Nishati inapotolewa mara moja, mmenyuko wa msururu hutokea na kusababisha mlipuko wa nyuklia.

Majibu ya Kutengana kwa Nyuklia

Chanzo: NRC ya Marekani

Mitambo ya Nyuklia

Mojawapo ya maombi makuu ya mgawanyiko wa nyuklia ni nishati ya nyuklia. Mitambo ya nyuklia hutumia mpasuko wa nyuklia kutoa joto. Wanatumia joto hili kuunda mvuke kutoka kwa maji ambayo, kwa upande wake, ina nguvujenereta za umeme.

Takriban asilimia ishirini ya umeme nchini Marekani huzalishwa na mitambo ya nyuklia. Kuna vitengo 104 vya kibiashara vya kuzalisha nyuklia nchini U.S.

Mitambo ya nyuklia hutumia kipengele cha urani kama nishati. Vijiti vya udhibiti vya urani hutumika kuhakikisha kwamba mwitikio wa msururu wa atomi zinazogawanyika unaendelea kwa kasi inayodhibitiwa.

Kiwanda cha Nguvu za Nyuklia cha TVA Watts Bar

Chanzo: US DOE

Taka za Mionzi

Mojawapo ya bidhaa zinazotokana na nishati ya nyuklia ni taka zenye mionzi. Hii ni nyenzo iliyobaki kutoka kwa mmenyuko wa nyuklia. Nyenzo zenye mionzi zinaweza kuwa hatari kwa wanadamu na wanyama.

Matumizi Mengine ya Nishati ya Nyuklia

Nguvu za nyuklia zina matumizi mengine pamoja na mitambo ya kuzalisha umeme. Moja ya maombi ni msukumo wa nyuklia katika meli na nyambizi. Nyambizi zinazotumia nyuklia zinaweza kukaa chini ya maji na kusafiri kwa mwendo wa kasi kwa muda mrefu. Nguvu za nyuklia pia zimetumika katika meli za wanamaji, meli zinazotumika kupasua barafu katika bahari ya polar, na meli za anga.

Meli hizi za Jeshi la Wanamaji la Marekani zinatumia nyuklia

Chanzo: Navy ya Marekani

Nuclear Fusion

Aina nyingine ya nishati ya nyuklia ni muunganisho wa nyuklia. Mchanganyiko hutokea wakati atomi mbili au zaidi zinapounganishwa ili kutengeneza atomi kubwa zaidi. Nyota hupata nguvu kutoka kwa muunganisho wa nyuklia. Ndani kabisa ya nyota, atomi za hidrojeni hubadilishwa kila mara kwa muunganishokwenye atomi za heliamu. Ni mchakato huu ambao hutoa mwanga na nishati ya joto inayotolewa na nyota ikiwa ni pamoja na Jua.

Wanasayansi hawajafikiria jinsi ya kudhibiti muunganiko ili kuunda nishati inayoweza kutumika. Laiti zingeweza kuwa habari njema kwani muunganisho hutokeza nyenzo zenye mionzi kidogo na utatupatia usambazaji wa nishati usio na kikomo.

Ukweli wa Kuvutia kuhusu Nishati ya Nyuklia na Utengano

• Nchi tatu zinazoongoza kwa kuzalisha nishati ya nyuklia ni Illinois, Pennsylvania, na South Carolina.
• Marekani huzalisha nishati nyingi za nyuklia kuliko taifa lolote lile.
• Katika historia ya nishati ya nyuklia kumekuwa na majanga makubwa matatu ya kinu cha nyuklia ikiwa ni pamoja na Chernobyl (Ukrainia), Kisiwa cha Maili Tatu (Marekani), na Fukushima Daiichi (Japani).
• Manowari ya kwanza yenye nguvu ya nyuklia ilikuwa U.S.S. Nautilus ambayo ilizama baharini mwaka wa 1954.
• Pellet moja ya uranium inaweza kutoa nishati sawa na takriban kilo 1,000 za makaa ya mawe.
• "Moshi" unaouona unatoka kwenye kiwanda cha kuzalisha nishati ya nyuklia. si uchafuzi wa mazingira, bali ni mvuke.

Jiulize maswali kumi kuhusu ukurasa huu.

Masomo ya Fizikia ya Nyuklia na Uhusiano 6>

Atomu

Vipengele

Jedwali la Periodic

Mionzi

Nadharia ya Uhusiano

Uhusiano - Mwanga na Wakati

Chembe za Msingi - Quarks

Nishati ya Nyuklia na Utengano

Sayansi>> Fizikia kwa Watoto