جوہری وکھنڈن: جوہری وکھنڈن کے عمل. جوہری رد عمل

مضمون عمل کے طور پر ایک جوہری وکھنڈن دریافت کیا اور بیان کیا گیا ہے اس کے بارے میں بات کرتی ہے. توانائی اور ایٹمی ہتھیاروں کا ایک ذریعہ کے طور پر اس کے استعمال انکشاف.

"ناقابل تقسیم" ایٹم

اکیسویں صدی "ایٹمی توانائی"، "ایٹمی ٹیکنالوجی"، "تابکار فضلہ" کے طور پر اس طرح کے اظہار کے ساتھ replete ہے. ہر اب اور تو شہ سرخیوں مٹی، سمندر، انٹارکٹک برف کے تابکار آلودگی کے امکان کے بارے میں رپورٹس چمکی. تاہم، عام لوگوں کو اکثر کیا سائنس کے علاقے اور یہ کس طرح روز مرہ زندگی میں مدد ملتی ہے کے لئے بہت اچھا خیال نہیں ہے. تم کہانیوں کے ساتھ شاید، شروع کرنا چاہئے. بہت پہلے سوال، ایک اچھی طرح کھلایا اور اچھی طرح ملبوس شخص سے پوچھا جس سے وہ جاننا دنیا کیسے کام کرتا چاہتا تھا. آنکھ کیسے دیکھتی ہے، پانی کے مقابلے میں پتھر سے مختلف ہے کیوں کان سنتا ہے - یہ ہے کہ کیا وقت انتہائی قدیم نگہداشت سے sages کی. یہاں تک کہ قدیم بھارت اور یونان میں، کچھ پوچھ ذہنوں میں ایک کم از کم ذرہ، (یہ بھی "ناقابل تقسیم" کہا جاتا ہے) مواد کی خصوصیات کے ساتھ موجود ہے کہ تجویز پیش کی ہے. تصدیق کی قرون وسطی کی دوا وار لگتا ہے، اور جدید تعریف ایٹم ایٹم میں شامل ہیں - خصوصیات میں سے ایک کیریئر ہے جو ایک مادہ کا سب سے چھوٹا ذرہ.

ایٹم پارٹس

تاہم، ایٹم سے چھوٹی ممکن ذرہ مادہ بننے کے لئے بند کرنے کے لئے ٹیکنالوجی کی ترقی (مثلا، تصاویر) کی قیادت کی. الگ الگ لے جایا ایٹم برقی غیر جانبدار ہے، سائنسدانوں کو فوری طور پر احساس ہوا: یہ مختلف الزامات کے ساتھ دو حصوں پر مشتمل ہوتا ہے. مثبت چارج یونٹس کی تعداد منفی کی تعداد اس طرح معاوضہ غیر جانبدار ایٹم رہتا ہے. لیکن ایٹم کے کوئی غیر مبہم ماڈل تھا. اس وقت کے بعد سے اب تک، کلاسیکی طبیعیات کی طرف سے غلبہ مختلف مفروضات تھے.

ایٹم کے ماڈل

ابتدائی طور پر، "کشمش کے ساتھ سفید روٹی" کے ماڈل کی تجویز پیش کی گئی تھی. مثبت چارج یہ ایٹم اور یہ ایک روٹی میں کشمش کی طرح کی پوری جگہ برتا طور پر، منفی الزامات تقسیم کی جاتی ہیں. مشہور ردرفورڈ کے تجربات مندرجہ ذیل نشاندہی: ایک مثبت چارج (مرکز) کے ساتھ ایک بہت بھاری عنصر ہے، اور ایٹم کے مرکز میں بہت ہلکا ئلیکٹرانوں کے ساتھ گھیر لیا. تمام الیکٹرانوں کی رقم (کل جوہری کے وزن کی طرف سے 99.9 فیصد ہے) سے بھاری اوقات کے دانا وزن سینکڑوں. اس طرح ایٹم بوہر کے گرہوں ماڈل پیدا ہوا تھا. تاہم، اس کے عناصر میں سے کچھ کلاسیکی طبیعیات کے وقت قبول کیا متصادم. لہذا، نئے کوانٹم میکینکس تیار کیا گیا تھا. اس کے ظہور کے ساتھ مدت nonclassical سائنس شروع کر دیا.

ایٹم اور تابکاری

یہ اس کا بڑا حصہ کی جاسکتی ہے جس میں ایٹم کی ایک بھاری، مثبت چارج حصہ ہے - سے یہ سب سے بڑھ کر دانا کہ واضح ہو جاتا ہے. جب توانائی کے quantization کے اور ایک ایٹم تبکرما ایک الیکٹران کی پوزیشن اچھی طرح مطالعہ کیا گیا ہے، یہ جوہری مرکزے کی نوعیت کو سمجھنے کے لئے وقت ہے. یہ تابکاری کی ایک شاندار اور غیر متوقع طور پر دریافت کی مدد کے لئے آئے تھے. جوہری وکھنڈن - یہ تابکار ذریعہ کے طور پر، بھاری مرکزی ایٹم کے جوہر ظاہر کرنے میں مدد ملی ہے. انیسویں اور بیسویں صدی کے موڑ پر، افتتاحی یکے بعد دیگرے گر گئی. ایک مسئلہ کی نظریاتی حل نئے تجربات مقرر کرنے کی ضرورت کی وجہ سے. تجرباتی نتائج نظریات اور تصدیق یا تردید کرنے کی ضرورت ہے کہ مفروضات کو جنم دیا. اکثر ایسا ہوتا ہے، سب سے بڑی دریافتوں شائع ہوا، اس طرح میں فارمولا کمپیوٹنگ (جیسے کوانٹم میکس پلانک کے طور پر) کے لئے آسان ہے صرف کیونکہ. فوٹو گرافی کے دور کے آغاز میں، سائنسدانوں کہ یورینیم نمکیات روشنی علاج روشنی حساس فلم جانتے تھے، لیکن وہ نہیں جانتا تھا اس رجحان کی بنیاد جوہری وکھنڈن ہے. لہذا، تابکاری ایٹمی کشی کی نوعیت کو سمجھنے کے لئے مطالعہ کیا گیا. یہ اتنا اخراج کوانٹم ٹرانزیشن پیدا کیا گیا تھا واضح ہے، لیکن یہ کہ یہ کیا ہے واضح نہیں تھا. Chet کی کیوری یورینیم ایسک کی پراسیسنگ عملی طور پر دستی طور پر اس سوال کا جواب حاصل کرنے کے لئے، خالص ریڈیم اور پلونیئم نکالا.

چارج کی تابکاری

ردرفورڈ جوہری ڈھانچہ کے مطالعہ کے لئے بہت کچھ کیا ہے اور یہ بھی کہ کس طرح ایک ایٹم کے مرکزے کی تقسیم کے مطالعہ میں حصہ لیا. سائنسدان تابکاری ایک مقناطیسی میدان میں ایک تابکار عنصر کی طرف سے خارج ڈال دیا اور ایک عظیم نتیجہ ملا. یہ تابکاری تین اجزاء پر مشتمل ہوتا ہے ہے کہ باہر کر دیا: ایک غیر جانبدار تھا اور دوسرے دو - مثبت اور منفی چارج. انشقاق مطالعہ اس کے اجزاء کی شناخت کے ساتھ شروع کر دیا. یہ اس کے مثبت چارج کا حصہ دینے کے لئے بنیادی تقسیم کیا جا سکتا ہے کہ ثابت کیا گیا ہے.

نابیک کے ڈھانچے

یہ بعد میں اس جوہری نابیک نہ صرف کے مثبت طریقے مشتمل پروٹانوں کے ذرات، لیکن غیر جانبدار نیوٹران ذرات وصول کیا جاتا ابھرا. ساتھ مل کر وہ کہا جاتا ہے nucleons (انگریزی «نابیک» سے، دانا). تاہم، سائنسدانوں نے پھر ایک مسئلہ کا سامنا ہوا ہے: مرکز کی بڑے پیمانے پر (یعنی nucleons کی تعداد) ہمیشہ اس کے انچارج کے مطابق نہیں تھا. Y ہائیڈروجن نابیک +1 کے الزام میں ہے، اور بڑے پیمانے پر تین، دو، اور ایک ہو سکتا ہے. اس کے مرکز میں 4 سے 6 nucleons پر مشتمل کے ساتھ، متواتر ٹیبل ہیلیم انچارج کور 2 میں یہ مندرجہ ذیل میں. مزید پیچیدہ عناصر اسی الزام کے مختلف عوام کی ایک بہت بڑی تعداد میں ہو سکتا. جاء نامی جوہری کی طرح مختلف حالتوں. اور کچھ دوسروں کو فوری طور پر، ٹوٹ ان کے لئے جو جوہری وکھنڈن کی طرف سے خصوصیات کیا گیا تھا، کیونکہ کافی مستحکم ہم جاء تھے. کس بنیاد نابیک کے nucleons استحکام کی تعداد کے ساتھ مطابقت؟ کیوں بھاری اور بہت مستحکم نابیک کے لئے صرف ایک نیوٹران کے علاوہ تابکاری کی رہائی کے لئے ان کی تقسیم کا باعث بنا؟ عجیب کافی، اس اہم سوال کا جواب ابھی تک نہیں مل گیا ہے. کو empirically، اسے پایا گیا تھا پروٹانوں اور نیوٹرانوں کی ایک مخصوص تعداد نابیک کے مستحکم تشکیلات کے مطابق ہے. کور 2، 4، 8، 50 تعدیلوں اور / یا پروٹان، دانا منفرد مستحکم کریں گے. یہ تعداد اس سے بھی اس کو جادو کہا جاتا ہے (اور بڑوں، سائنسدانوں، جوہری طبیعیات کے طور پر ان کا نام دیا). اس طرح، جوہری وکھنڈن ہے کہ، ان کی آئین ساز nucleons کی تعداد ان کی بڑے پیمانے پر، پر منحصر ہے.

ڈراپ، کور، کرسٹل

ذمہ دار ہے کہ عنصر کا تعین، یہ نابیک کے استحکام کے لئے بھی وقت ممکن نہیں تھا. ایٹم کی ساخت ماڈل کے بہت سے نظریات ہیں. سب سے زیادہ مشہور میں سے تین اور مختلف معاملات میں ایک دوسرے کے ساتھ مشکلات میں اکثر ترقی یافتہ. سب سے پہلے ہے بنیادی ہے کہ - خصوصی ایٹمی مائع کی ایک بوند. پانی کے لئے کے طور پر، یہ ددرتا، سطح کشیدگی، فیوژن اور کشی کی طرف سے خصوصیات ہے. بہت دانا میں شیل ماڈل میں، مخصوص توانائی کی سطح، nucleons سے بھرے پڑے ہیں جس سے ہیں. تیسری ریاستوں ہے کہ کور - ہے - مخصوص طول موج (ڈی Broglie)، جس اپورتک انڈیکس refract کرنے کے قابل ہے کہ ایک درمیانے ممکنہ توانائی. تاہم، کوئی ماڈل اب تک مکمل طور پر اس مخصوص کیمیائی عنصر کی ایک مخصوص اہم بڑے پیمانے پر کیوں کی وضاحت کرنے میں ناکام رہی ہے، مرکز کے بنٹوارے شروع ہوتا ہے.

کیا کشی ہوتا

یورینیم، پلونیئم، ریڈیم: تابکاری، اوپر ذکر کیا ہے، مادہ فطرت میں پایا جا سکتا ہے کہ میں پایا گیا تھا. مثلا، نئے پیدا، خالص یورینیم تابکار ہے. اس معاملے میں تقسیم کے عمل کو اچانک ہو جائے گا. بغیر یورینیم جوہری کے کسی بھی بیرونی اثر و رسوخ مقررہ رقم الفا ذرات کا اخراج پر spontaneously تھوریم میں تبدیل کر دیا. یہ ایک اشارے ہے، جس کے نصف زندگی کہا جاتا ہے. یہ ابتدائی حصہ کی تعداد سے وقت کی ایک مدت کے نصف کے بارے میں ہو جائے گا کے طور پر، ظاہر کرتا ہے. ہر ایک تابکار عنصر کی نصف زندگی کیلی فورنیا کے لئے ایک پل کا ایک حصہ سے یورینیم اور سیزیم کے ہزاروں سال کے سینکڑوں کے لئے - اس کی اپنی. لیکن ایک جبری سرگرمی نہیں ہے جوہری نابیک اولیہ یا اعلی کائنےٹک توانائی کے ساتھ الفا ذرات (ہیلیم نابیک) بمباری، تو وہ "تقسیم" ہو سکتا ہے. کورس کے تبادلوں کے طریقہ کار،، ماں کی پسندیدہ ایک گلدستے ٹوٹ جاتا ہے کہ کس طرح سے مختلف. تاہم، ایک خاص قیاس کا پتہ لگایا جا سکتا ہے.

ایٹمی توانائی

جہاں جوہری وکھنڈن میں توانائی کرتا ہے: اب تک ہم عملی سوال کا جواب نہیں دیا ہے. ایک آغاز کے لئے یہ مرکز کے قیام خصوصی ایٹمی قوت ہیں کے دوران، مضبوط تعامل کہا جاتا ہے کہ واضح کرنے کے لئے ضروری ہے. کور مثبت پروٹانوں کی ایک سیٹ پر مشتمل ہے کے بعد سے، سوال ہے electrostatic افواج کو ایک دوسرے سے ان کو پسپا کرنے کے لئے کافی مضبوط ہے، کیونکہ وہ ساتھ رہنے کا طریقہ، رہتا ہے. جواب دونوں سادہ، اور وہاں یہ ہے: کور nucleons خصوصی ذرات کے درمیان بہت تیزی سے تبادلے کی قیمت پر رکھا جاتا ہے - pions میں. رہتا ہے یہ لنک ناقابل یقین حد تک چھوٹا ہے. ایک بار PI-mesons کے تبادلے معطل کر، بنیادی تحلیل. بس کے طور پر اچھی طرح سے معلوم ہے نابیک کے بڑے پیمانے پر اس کے اتحادی nucleons کی تمام کی رقم سے بھی کم ہے. یہ رجحان بڑے پیمانے پر عیب کہلاتا ہے. اصل میں، لاپتہ بڑے پیمانے پر - دانا کی سالمیت کو برقرار رکھنے پر خرچ کیا جاتا ہے کہ توانائی ہے. جوہری نویہ سے الگ ایک بار اس توانائی کا کچھ حصہ ایٹمی بجلی گھروں میں پیدا اور گرمی میں تبدیل کیا جاتا ہے. یہ ہے کہ، جوہری وکھنڈن کی توانائی - آئن سٹائن کے مشہور فارمولے کا ایک واضح اظہار ہے. یادآوری، فارمولے پڑھتا ہے: توانائی اور بڑے پیمانے پر ایک دوسرے (E = MC ²⁾ میں تبدیل کیا جا سکتا ^ہے.

تھیوری اور پریکٹس

ابھی ہمیں بتائیں کہ یہ کس طرح بجلی کے gigawatts کے لئے میری زندگی میں خالصتا نظریاتی دریافت کیا جاتا ہے. اول، یہ کنٹرول کیا رد عمل میں حوصلہ افزائی انشقاق استعمال کیا جاتا ہے کہ غور کرنا چاہیے. اکثر یہ یورینیم یا پلونیئم، جس تیزی سے نیوٹرانوں کی طرف سے بمباری کی جاتی ہے. دوسرا یہ کہ یہ جوہری وکھنڈن نئے نیوٹرانوں کی تخلیق کے ہمراہ ہے کہ سمجھا جانا چاہئے. اس کے نتیجے کے طور پر، رد عمل زون میں تعدیلوں کی تعداد بہت تیزی سے بڑھ کرنے کے قابل ہے. ہر ایک نیوٹران، نئے، زیادہ پورے چھلکے کے ساتھ ٹکرا گرمی نسل میں اضافہ کرنے کی طرف جاتا ہے جس میں ان کو الگ کرتا ہے. یہ جوہری وکھنڈن کی ایک چین کا رد عمل ہے. ری ایکٹر میں نیوٹران اضافے کے انینترت مقدار ایک دھماکے کی قیادت کر سکتے ہیں. یہ چرنوبل ایٹمی بجلی گھر 1986 میں کیا ہوا ہے. لہذا، ردعمل زون میں ہمیشہ ایک مادہ ایک تباہی کو روکنے کے لئے اضافی نیوٹران اوشوشیت کرتا ہے. طویل سلاخوں کی شکل میں یہ گریفائٹ. وکھنڈن شرح ردعمل زون میں سلاخوں immersing کی طرف سے سست کیا جا سکتا ہے. مساوات ایٹمی ردعمل ہر ایک فعال مادہ اور تابکار اس کے ذرات (الیکٹران، پروٹان، الفا ذرات) بمباری کے لئے خاص طور پر بنایا جاتا ہے. تاہم، حتمی توانائی کی پیداوار تحفظ کے قانون کے مطابق شمار: E1 + E2 + E3 = E4. یہ کل ابتدائی بنیادی ذرہ کی اور (E1 + E2) توانائی کے نتیجے کور کی توانائی اور (E3 + E4) کی شکل میں جاری کی مفت توانائی کے برابر ہونا چاہیے، ہے. مساوات بھی ایک جوہری رد عمل، سڑن کی طرف سے حاصل ایک مادہ ظاہر کرتا ہے. مثال کے طور پر یورینیم U = ویں + انہوں U = پی + NE، U = Hg کے + مگرا. یہ کیمیائی عناصر کی جاء نہیں دیا جاتا ہے، لیکن یہ ضروری ہے کہ. مثال کے طور پر، تین امکانات یورینیم انشقاق، مختلف لیڈ جاء، اور نیین پیداوار ہے جس سے ہیں. انشقاق ردعمل کے تقریبا ایک سو فیصد تابکار ہم جاء پیدا. یہ ہے کہ، یورینیم کی کشی تابکار تھوریم حاصل کی. اسی طرح کیا. actinium کرنے کے لئے، اور - تھوریم، protactinium، ٹکڑے ٹکڑے کرنے کے قابل ہے. اس سیریز ہو سکتی ہے، اور bismuth، اور ٹائٹینیم میں تابکار. نابیک (ایک پروٹون کی شرح سے) دو پروٹانوں پر مشتمل بھی ہائیڈروجن، دوسری صورت میں کہا جاتا ہے - ڈیوٹیریم. ہائیڈروجن کے ساتھ قائم واٹر بھاری بلایا اور ایک ایٹمی ری ایکٹر میں پہلی سرکٹ برتا ہے.

غیر پرامن ایٹم

جیسا کہ جدید انسان کے لئے "ہتھیاروں کی دوڑ"، "سرد جنگ"، "ایٹمی خطرہ" اظہار تاریخی اور غیر متعلقہ لگ سکتا ہے. لیکن ایک بار ہر خبر جاری تقریبا تمام کتنا ایٹمی ہتھیار ایجاد اور کس طرح اس کا مقابلہ کرنے کے بارے میں دنیا بھر کے خبروں کے ہمراہ تھے. لوگ ایک جوہری موسم سرما کی صورت میں زیر زمین بنکروں اور بنایا اسٹاک تعمیر کر رہے تھے. پورے خاندانوں پناہ گاہوں کی تخلیق پر کام کیا. جوہری وکھنڈن رد عمل کا بھی پرامن استعمال آفت کی صورت میں نکل سکتا ہے. ایسا لگتا ہے کہ چرنوبل بنی نوع انسان کو اس علاقے میں درستگی سکھایا ہے لگتا ہے، لیکن سیارے کے عناصر مضبوط تھا: جاپان میں زلزلے ینپیپی "فوکوشیما" کی بہت مضبوط مضبوطی کو چوٹ پہنچائی. توانائی جوہری رد عمل بہت آسان کی تباہی کے لئے استعمال کیا. نادانستہ طور پر پورے سیارے کو تباہ کرنے کے لئے نہیں تو کے طور پر ٹیکنالوجی، دھماکے کے صرف ایک محدود قوت کی ضرورت ہے. سب سے زیادہ "انسانی" بم، آپ یہ کہہ سکتے ہیں، تابکاری کے ارد گرد آلودہ نہیں ہے. عام طور پر، سب سے زیادہ کثرت سے وہ ایک بےقابو عمل انشقاق کا استعمال. ایٹمی طاقت میں کیا پلانٹس سب کی طرف سے کوشش کرتے ہیں ایک بہت پرانی راستہ حاصل کرنے کے لئے بموں سے بچنے کے لئے کا مطلب ہے. کسی بھی قدرتی تابکار عنصر کے لئے، خالص مادہ کے کچھ اہم بڑے پیمانے پر ایک سلسلہ ردعمل خود اٹھتا ہے جس میں موجود ہے. یورینیم، مثال کے طور پر، صرف پچاس کلو گرام ہے. یورینیم بہت مشکل ہے، یہ صرف ایک چھوٹا سا دھاتی گیند قطر میں 12-15 سینٹی میٹر ہے. سب سے پہلے ایٹم بم، ہیروشیما اور ناگاساکی پر گرا اس اصول پر بالکل واضح کئے گئے تھے: صرف مشترکہ خالص یورینیم کی دو غیر مساوی حصوں اور ایک خوفناک دھماکے کو جنم دیا. جدید ہتھیاروں شاید زیادہ پیچیدہ ہیں. تاہم، اہم بڑے پیمانے پر کے بارے میں بھول جانا ضروری نہیں ہے اسٹوریج کے دوران خالص تابکار مادہ کے چھوٹے جلدوں مل کر ٹکڑے ٹکڑے روک تھام ہے کہ رکاوٹیں ہونا چاہئے کے درمیان ہے.

تابکاری کے ذرائع

82 پر ایک چارج کے ساتھ جوہری نابیک کے تمام عناصر تابکار ہیں. تقریبا تمام ہلکا کیمیائی عناصر کی تابکار ہم جاء ہے. بھاری نابیک، کم اس کی زندگی. ہلکا ذرات کے ساتھ بھاری ایٹموں کو آگے بڑھانے اکثر سریع کار کے ساتھ - کچھ عناصر (جیسے کیلیفورنیا کے طور پر) صرف synthetically سے حاصل کیا جا سکتا. وہ بہت غیر مستحکم ہیں، وہ زمین کی پرت میں موجود نہیں ہیں: سیارے کی تشکیل، وہ تیزی سے دیگر عناصر میں خاک. جیسا کہ یورینیم زیادہ روشنی نابیک کے ساتھ مادہ ہے، یہ اخذ کرنا ممکن ہے. یہ عمل بھی میں بہت امیر کچ دھاتیں میں سے ایک فیصد سے بھی کم پر مشتمل ہے،، طویل یورینیم کان کنی کے لئے موزوں ہے. تیسرا طریقہ، شاید، کی طرف اشارہ کرتا ہے کہ ایک نئی ارضیاتی دور شروع ہو گیا ہے. تابکار فضلہ سے تابکار عناصر کی یہ نکلوانا. ایک آبدوز یا ایک طیارہ بردار جہاز، مال اور حتمی یورینیم، ڈویژن کا نتیجہ شروع ہونے کا ایک مرکب پر، ایک پاور پلانٹ میں ایندھن کام کرنے کے بعد. اس وقت، یہ ایک ٹھوس تابکار فضلے سمجھا اور، دشوار مسئلہ اخراجات کے طور پر انہوں نے ماحول کو آلودہ نہیں کرتے کہ اس طرح سے نمٹا رہے ہیں. تاہم، مستقبل قریب میں ریڈی مرتکز تابکار مادہ (مثلا، پلونیئم لئے)، اس فضلہ سے پیدا کیا جائے گا کہ اس بات کا امکان موجود ہے.