Maghasadás
Az atommaghasadás egyfajta nukleáris reakció. Ez az, amikor egy atom kisebb atomokra hasad szét. Egyes hasadási reakciók nagy energiát bocsátanak ki, és ezeket a nukleáris fegyverekben és atomreaktorokban használják. Az atommaghasadást 1938 decemberében fedezte fel Otto Hahn német atomkémikus és asszisztense, Fritz Strassmann Berlinben.
Az atom a legkisebb részecske, amely egy kémiai elemet alkot (pl. hidrogén, oxigén, magnézium). Minden atom nagyon kicsi. Az atomok három összetevőből vagy részecskéből állnak: Protonokból, neutronokból és elektronokból. A protonok és a neutronok egy gömbben, az atommagban, minden atom középpontjában helyezkednek el. Az elektronok az atommag körül keringenek az "elektronfelhőben". A nagy atommaggal rendelkező elemek, mint például az urán és a plutónium, hasadásra képesek.
Ha egy (viszonylag) nagyon nagy atommagot egy lassan mozgó neutron talál el, az néha instabillá válik, és két atommagra törik. Amikor az atommag széttöredezik (vagy hasad), energiát szabadít fel, többnyire gamma-sugárzás és hő formájában. Ennek hatására néhány neutron is kiszabadul az atommagból.
Néhány izotóp esetében (olyan atom, amelynek azonos számú protonja van, de különböző számú neutronja) az ilyen hasadás sok neutront szabadíthat fel. Ha ezek a neutronok aztán más atomokba csapódnak, akkor a többi atomot hasadásra késztetik. Ez újra és újra megtörténhet. Ezt nevezzük nukleáris láncreakciónak, és nagyon gyorsan hatalmas mennyiségű energiát szabadíthat fel. A nukleáris láncreakció által felszabaduló energia mennyiségét kilotonnában mérik. Egy kilotonna megegyezik ezer tonna TNT (trinitrotoluol) energiájával.
Egy atombombában ennek nagyon gyorsan kell megtörténnie, hogy nagyon nagy robbanás keletkezzen. Egy atomreaktorban ennek lassan kell történnie, hogy hőt termeljen. A hőt arra használják fel, hogy a vizet gőzzé forralják, amely egy gőzturbinát forgat, és így villamos energiát termel.
Az atommaghasadási diagram azt mutatja, hogy egy neutron elnyelődik egy uránmagban, amely ezután instabillá válik, és két új atomra hasad, energiát és további neutronokat szabadítva fel.
Média lejátszása Bevezető videoklip az atommaghasadásról.
Kérdések és válaszok
Q: Mi az a maghasadás?
V: Az atommaghasadás egyfajta nukleáris reakció, amelynek során egy atom kisebb atomokra hasad szét, és eközben energia szabadul fel.
K: Ki fedezte fel a maghasadást?
V: Az atommaghasadást 1938 decemberében fedezte fel Otto Hahn német atomkémikus és asszisztense, Fritz Strassmann Berlinben.
K: Miből állnak az atomok?
V: Az atomok három összetevőből vagy részecskéből - protonokból, neutronokból és elektronokból - állnak. A protonok és a neutronok egy gömbben, az atommagban gyűlnek össze minden atom középpontjában, míg az elektronok az atommag körül keringenek az "elektronfelhőben".
Kérdés: Mely elemeket lehet hasadásra késztetni?
V: A nagy atommaggal rendelkező elemek, mint például az urán és a plutónium, hasadásra bírhatók.
K: Hogyan jön létre láncreakció a maghasadás során?
V: Ha egy (viszonylag) nagyon nagy atommagot egy lassan mozgó neutron talál el, akkor néha instabillá válik, és két atommagra törik. Ilyenkor az atommagból energia, valamint néhány neutron szabadul fel. Ha ezek a neutronok ezután más atomokat találnak el, akkor azokat is szétválasztják, és láncreakciót idéznek elő, amely hatalmas mennyiségű energiát szabadíthat fel.
K: Mit mérnek az atombomba robbanásakor felszabaduló energia mérésekor? V: Az atombomba robbanásakor felszabaduló energia mennyiségét kilotonnában mérik; egy kilotonna ezer tonna TNT (trinitrotoluol) energiájának felel meg.
K: Hogyan használják fel a maghasadás során keletkező hőt?
V: Egy atomreaktorban a maghasadás során keletkező hőnek lassan kell megtörténnie, hogy hőt hozzon létre, amelyet aztán arra használnak fel, hogy a vizet gőzzé forralják, amely gőzturbinákat forgat a villamos energia előállítása érdekében.
