آموزش فیزیک

فیزیک هسته ای

1.واپاشي همراه با گسيل ذره آلفا :

ذره هسته هليم است که شامل دو پروتون و دو نوترون است. با گسيل ذره دو واحد از عدد اتمي کاسته شده و چهار واحد از عدد جرمي کاسته مي‌شود، با اين عمل هسته بار e2+ از دست مي‌دهد و به عنصر جديدي تبديل مي‌شود.

2.واپاشي همراه با گسيل ذره بتا

ذره از جنس الکترون است با عدد جرمي صفر و عدد اتمي 1-.

3.رفتن هسته از حالت برانگيخته به حالت پايه همراه با گسيل ذره گاما :

با گسيل پرتو گاما، عدد جرمي و عدد اتمي تغيير نمي کند، بلکه مقدار از انرژي هسته کاسته مي‌شود.

واکنش هاي هسته از دو قاعده زير پيروي مي‌کنند:

1.مجموع عدد هاي اتمي (Z) در دو طرف واکنش يکسان است.

      2.مجموع عدد هاي جرمي (A) در دو طرف واکنش يکسان است.

مدت زماني است که طي آن نيمي از هسته هاي پرتوزاي موجود در آن واپاشيده مي‌شود

 رابطه نيم عمر و جرم ماده پرتو زا:

 T: نيم عمر) و (t: مدت زمان) و ( : جرم اوليه ماده پرتوزا) و (m: جرم باقيمانده فعال)ه

نيم عمر برخي عناصر بسيار زياد است، مثلاً اورانيوم 238. اما نيم عمر بعضي عناصر بسيار کم، در حدود چند دقيقه است، به همين دليل در طبيعت يافت نمي شوند.

در این واکنش هسته ای، با برخورد یک نوترون کند به اورانیوم 235 ایزوتوپ جدیدی به نام اورانیوم 236 بدست مي‌آید.

ورانیوم 236 ناپایدار است و به دو یا چند هسته با جرم کم تر تجزیه مي‌شود، جرم محصولات کم تر از جرم اورانیوم 236 است، این اختلاف جرم بصورت انرژی ظاهر مي‌شود مي‌توان از این انرژی استفاده کرد و آنرا به انرژی های دیگر تبدیل کرد.

اشکال شکافت هسته‌ای این است که محصولات این شکافت، پرتوزا هستند با نیم عمر زیاد، بنابراین با انباشته شدن آنها مشکلات فراوانی برای نسل حاضر و نسل های بعدی بوجود مي‌آید

غنی سازی اورانیوم:      

در طبیعت اورانیوم 235 با اورانیوم 238 که پایدار است، یافت مي‌شود و تنها 7/0 درصد آن ها اورانیوم 235 است، عمل جداسازی اورانیوم 235 از اورانیوم 238 را به کمک اختلاف جرمشان را غنی سازی مي‌نامند.