Kjernefysikk
Frå Wikipedia – det frie oppslagsverket
Kjernefysikk er ein del av fysikkfaget som prøver å forstå og skildra dei indre tilhøva i ein atomkjerne. Kjernefysikken kan mellom anna forklara radioaktivitet.
Ein har enno ikkje forstått fullt ut kva som skjer inni atomkjerna (dynamikken i atomkjerna), men dei teoretiske skildringane me har i dag, fungerer tilfredsstillande med visse avgrensingar. Den best dekkande og samtidig mest generelle skildringa er ein skalmodell på linje med skalmodellen for atomet. Me veit at atomkjerna inneheld positivt ladde proton og elektrisk nøytrale nøytron. Desse er igjen bygde opp av kvarkar.
Innhaldsliste |
[endre] Historie
Dei første kjernefysiske eksperimenta blei utførde av Ernest Rutherford på slutten av 1800-talet. Han sende ein stråle av alfapartiklar inn mot ein tynn gullfolie. Observasjonane hans førte til kunnskapen om at atom måtte ha ein indre struktur med ei ørlita, positivt ladd kjerne i midten.
[endre] Kjernefysisk aktivitet
Kjernefysisk aktivitet er det som hender når:
- Atom splittast opp (Fisjon)
- Atom smeltast saman (Fusjon)
[endre] Fisjon
Fisjon er det som hender når atom (oftast Uran- eller Plutoniumatom) spaltar seg og frigjer energi. Denne teknologien brukar dei i Kjernekraft og Atombomber som Little Boy og Fat Man, som blei slupne over Hiroshima og Nagasaki av amerikanarane under den andre verdskrigen.
Fisjon føregår når svært snøgt farande nøytron splittar eit atom, til dømes eit uranatom, ved at nøytrona kolliderar med atomet si kjerne. Når eit nøytron smell saman med ein ustabil atomkjerne på denne måten, fører det til at nøytron i atomkjerna frigjer seg. Desse fer som prosjektil ut av atomkjerna og kan igjen kollidera med andre atomkjerner. Kvar vesle kollisjon gjer at det vert frigjort litt varme, og sidan talet på kollisjonar aukar til mange tusen i sekundet, stig temperaturen til uranet fordampar. Fisjon føregår òg med Plutonium som drivstoff, men Plutonium er både meir sjeldant og dyrare, sidan det ikkje eksisterer på jorda naturleg, slik uran gjer.
[endre] Anvending av fisjon
Fisjon nyttast mykje i kjernekraft, men òg i atombomber.
[endre] Korleis utløyse fisjon
Det er fleire måtar å utløyse fisjon på. I kjernekraftverk er det ein nøytrongenerator som sender ein straum av nøytron mot uranet, medan det i atombomber er ei kule av uran eller plutonium rundt ein nøytrongenerator, som aktiverast av ei sjokkbølgje.
Fisjon førekjem blant anna når ein radioaktiv isotop utsetjast for ei sjokkbølgje. Det kan òg hende når plutonium kjem over den kritiske massen.
[endre] Fusjon
Fusjon er det motsette av fisjon, nemleg at atom smeltast saman. Fusjon er mykje meir vanskeleg å utløyse enn fisjon. Det har kun lukkast forskarar å observere fusjon i brøkdelen av eit sekund grunna dei enormt høge temperaturane som krevast. Drivstoffet for fusjon er vanlegvis deuterium og tritium. Begge stoffa er radioaktive isotopar av hydrogen. Begge stoffa er gassar ved standard atmosfære og temperatur. Dette gjer det vanskelig å lagre dei, og dei blandast av den grunn med litium. Deuterium kan ta plassen til hydrogen i vanleg vatn (H2O), og skape tungtvatn.
[endre] Anvending av fusjon
Fusjon anvendast mest i moderne atombomber, òg kjent som hydrogenbomber. Fusjon er det som føregår i stjerner, som t.d. sola.
[endre] Korleis utløyse fusjon
Fusjon er særs vanskeleg å utløyse, sidan det krever enorm temperatur og trykk. Det utløysast i hydrogenbomber ved hjelp av ei atombombe som nyttar fisjon. Denne aukar temperatur og trykk så mykje at ein plutoniumstav byrjar å fisjonere, som igjen startar fusjonen.
[endre] Eksempel på andvending av kjernefysikk
Eksempel på praktiske anvendingar av kjernefysikk er
- Kjernekraft
- Atombomber
- MRI-scanning (Anvendast innan medisin for å scanne kroppen innvortes)
- Røntgenfotografi
