|
Proiect Elemente de fizica nucleara36582vmf95grh9b Elemente de fizic² nuclear²
36582vmf95grh9b
Descoperirea radiaïiilor X. In 1895, noïiunile de atom êi de molecul² erau aproape universal adoptate datorit² lucr²rilor lui Dalton, Proust, Avogadro etc., dar structura ins²êi a atomului era necunoscut²: atomul era considerat ultimul element al oric²rui corp simplu êi se admitea c² exist² tot attea specii de atomi cte corpuri simple exist². Studiile asupra electricit²ïii au furnizat, Ðn paralel, cunoêtinïe noi, Ðn special Ðn privinïa propag²rii undelor electromagnetice, dar experienïele Ðn domeniul desc²rc²rilor Ðn gaze rarefiate, deêi numeroase, nu-êi dezv²luiser² Ðnc² secretele; abia Ðn 1897 J.J.Thomson descoper² electronul êi Ði m²soar², cïiva ani mai trziu, sarcina-care se dovedeête egal² cu cea a unui ion univalent- ceea ce Ði permite s² Ðl considere ca "un adev²rat atom de electricitate". Cu doi ani mai devreme (1895), W.C.RØntgen descoperise radiaïiile X. In laboratorul s²u de la Wòrzburg, RØntgen a observat pentru prima dat² radiaïii invizibile ce se propag² Ðn afara unui tub de radiaïii catodice acoperit cu hrtie neagr², radiaïii capabile s² provoace luminescenïa unui ecran acoperit cu platinocianur² de bariu. El a denumit aceste radiaïii, de natur² necunoscut², radiaïii X. Cercet²rile lui RØntgen au continuat de fapt numeroase cercet²ri Ðntreprinse mai Ðnainte asupra radiaïiilor catodice, Ðn special de Villard, Crookes êi Wiechert. Jean Perrin dovedise c² radiaïiile catodice sunt formate dintr-un fascicul de electroni rapizi. In afar² de acïiunea lor asu- pra ecranelor fluorescente, RØntgen a stabilit c² noile radiaïii necunoscute impresioneaz² placa fotografic² êi ionizeaz² aerul Ðnconjur²tor. El a dovedit, de asemenea, c² radiaïiile X sunt capabile s² str²bat² grosimi de materiale relativ mari, fiind absorbite mai mult de elementele cu greutate atomic² mare. Folosind aceast² proprietate, el a obïinut primele radiografii ale scheletului unor fiinïe vii. S-au obïinut progrese rapide Ðn construcïia tuburilor, prin introducerea anticatodului êi apoi prin punerea la punct a tuburilor cu catod cald de c²tre Coolidge (1913), dup² descoperirea emisiei de electroni a corpurilor incandescente. Dup² cercet²rile lui RØntgen, nu au mai fost obïinute rezultate fundamentale Ðn domeniul radiaïiilor X dect dup² 15 ani, Ðn urma lucr²rilor lui von Laue, care a ar²tat c² radiaïiile X reprezint² o radiaïie electromagnetic² cu lungime de und² mic², êi ale lui Moseley, care a stabilit leg²tura dintre spectrele caracteristice de linii ale radiaïiilor X êi structura electronic² a atomilor. Descoperirea radiaïiilor X a avut, pe lng² aplicaïiile sale imediate, o foarte mare importanï² pentruu toat² dezvoltarea ulterioar² a fizicii. Descoperirea radiaïiilor X êi a comport²rii acestora i-a f²cut pe savanïii vremii s² Ðncerce s² elaboreze unele modele ale structurii atomului. La Ðnceputul secolului XX, J. Perrin (1901), Lenard (1903) êi Nagaoka (1904) au propus un model dinamic cu sar- cinile pozitive concentrate Ðn nucleu êi Ðnconjurate de particule negative. In 1904, J. J. Thomson a propus un nou model de atom static. Atomul ar avea forma unei sfere Ðnc²rcate uniform cu sarcini pozitive, iar Ðn interior s-ar g²si electronii astfel Ðnct atomul s² fie neutru. O imagine simpl² êi comod² a atomului, clasic² ast²zi, este cea a modelului lui Rutherford-Bohr (1911-1913), Ðn care atomul este reprezentat printr-un nucleu central Ðnc²rcat pozitiv, Ðnconjurat de electroni ce graviteaz² pe orbite circulare sau eliptice, ale c²ror centre, sau unul dintre focare, este ocupat de nucleu. Ansamblul este neutru din punct de vedere electric; pentru un atom cu num²r atomic Z, sarcina nucleului este +Ze. Pe aceste orbite, electronii Ðn miêcare nu radiaz² energie, dar cnd un electron trece de pe o orbit² pe alta, apare un schimb de energie cu mediul exterior, efectuat Ðn general prin intermediul unui foton, a c²rui frecvenï² este dat² de hn = Ei - Ef, unde Ei êi Ef sunt energiile de leg²tur² ale electronului Ðn starea iniïial² êi cea final². Radiaïiile X caracteristice sunt astfel produse prin tranziïii electronice Ðntre p²turile cele mai apropiate de nucleu. Ciocnirile unor electroni, cu energie suficient de mare, cu atomii unei ïinte au drept rezultat apariïia unor radiaïii X caracteristice, datorit² smulgerii unui electron din straturile interne ale anumitor atomi. Dar Ðncetinirea particulelor accelerate êi, Ðn special, a electronilor care trec prin vecin²tatea centrelor cu sarcin², produce o radiaïie electromagnetic², numit² radiaïie de frnare, care explic² spectrul continuu de radiaïii X. In timp ce structura atomului putea fi considerat² cunoscut² Ðn limite rezonabile, structura nucleului r²mnea Ðnc² o enigm², Ðn ciuda eforturilor considerabile efectuate de numeroêI fizicieni. Nucleul este un sistem complex, format din protoni êi neutroni. Ca êi cortegiul electronic al atomului, nucleul se poate g²si Ðntr-o stare de energie care nu corespunde st²rii de energie minim²; el sufer² atunci o evoluïie spre aceast² stare, Ðnsoïit² de o eliberare de energie. Anumite nuclee pot r²mne mult timp Ðn aceast² stare metastabil² (pn² la mai multe sute de milioane de ani) êi s² sufere la un moment dat o transformare: se spune c² acestea sunt radioactive. Energia este eliberat² sub forma unor diverse radiaïii êi tocmai observarea acestor radiaïii pentru prima dat² de H. Becquerel, Ðn 1896, a condus la descoperirea radioactivit²ïii. Descoperirea radioactivit²ïii. Descoperirea radioactivit²ïii de c²tre Henri Becquerel (1896) a urmat rapid dup² cea a radiaïiilor X. Ea a fost pus² Ðn evidenï² de acïiunea radiaïiilor asupra pl²cii fotografice. S-a spus de multe ori c² descoperirea lui Becquerel se datoreaz² norocului sau Ðntm- pl²rii. De fapt, norocul lui Becquerel const² Ðn faptul c² êi-a Ðndreptat atenïia asupra s²rurilor de uraniu, pe care de altminteri le cuunoêtea foarte bine. Dar trebuie, de asemenea, s² admir²m êi grija excepïional² pe care o lua Ðn cursul cercet²rilor sale. Astfel, Becquerel êi-a expus s²rurile de uraniu la soare pentru a le face fluorescente; cnd, Ðn lipsa soarelui, el a l²sat Ðntr-un dulap o sare de uraniu Ðn apropierea unei pl²ci fotografice, a avut precauïia de a o developa Ðnainte de a-êi continua experienïele. Constatnd c² aceasta a fost impresionat², el a Ðntrev²zut c² nu era nici o leg²tur² Ðntre fluorescenï² êi aceast² acïiune fotografic². Becquerel êi-a continuat cercet²rile êi a ar²tat c² "radiaïiile uranice" sunt capabile, ca êi radiaïiile RØngen, s² fac² aerul Ðnconjur²tor conductor. Originea acestei energii degajate constant a intrigat pe Pierre êi Marie Curie. In 1897, efectund m²sur²ri precise, Marie Curie observ² curnd c² radiaïia constituie o proprietate specific² a atomului de uraniu: intensitatea sa este proporïional² cu cantitatea de uraniu conïinut² Ðn sare. Ea studiaz² êi alïi compuêi care posed² aceeaêi proprietate êi arat² c² thoriul emite o radiaïie analoag² celei a uraniului. Ea propune denumirea de "radioactive" pentru substanïele care emit radiaïiile lui Becquerel êi denumirea de "radioactivitate" pentru noua proprietate, ca êi cea de "radioelemente" pentru elementele care o posed². In cursul acestor cercet²ri, examinnd nu numai s²ruri preparate Ðn laborator, ci êi minerale, ea constat² c² unele dintre acestea prezint² o radioactivitate anormal², mult superioar² celei ce putea fi prev²zut² dup² conïinutul Ðn uraniu sau Ðn thoriu. Pentru a explica acest fapt, M. Curie a emis ipoteza c² trebuie s² existe o substanï² cu mult mai radioactiv² dect uraniul sau thoriul. Eforturile sale au dus la descoperirea poloniului êi a radiului. Dezvoltarea cercet²rilor de radioactivitate. Din 1901, P. êi M. Curie, H. Becquerel, J. Perrin au propus printre alte ipoteze êi pe cea de a interpreta radioactivitatea ca o transformare atomic² Ðnsoïit² de degajarea unei energii potenïiale conïinute Ðn atomul radioactiv. In mai 1903, Ðn urma experienïelor lor asupra emanaïiilor, Rutherford êi Soddy au admis c² radioactivitatea se datoreaz² unei dezintegr²ri atomice. La Ðnceputul anului 1903, P. Curie êi A. Laborde au pus Ðn evidenï² degajarea spontan² de c²ldur² de c²tre radiu. Aceast² descoperire era foarte important², deoarece dovedea c² energia degajat², deêi foarte mic² Ðn valoare absolut², este att de mare Ðn raport cu masa atomului, Ðnct nu poate proveni dect dintr-o transformare a Ðnêiêi atomilor de radiu. In sfrêit, tot Ðn 1903, Ramsay êi Soddy au ar²tat c² radiul produce continuu heliu. Pentru prima dat², un element chimic, heliul, se obïinea dintr-un alt element, radiul; acest argument a jucat un rol decisiv Ðn favoarea teoriei transmutaïiilor substanïelor radioactive. Radiaïiile. Primele metode de detectare. Foarte rapid s-a reuêit separarea radiaïiilor substanïelor radioactive Ðn trei categorii, a, b êi g, êi cunoaêterea caracteristicilor esenïiale ale acestora. E. Rutherford a ar²tat, dup² 1899, c² uraniul emite cel puïin dou² tipuri de radiaïii, cu puteri de p²trundere foarte diferite. El a denumit componenta puïin p²trunz²toare "radiaïie a" iar componenta mai p²trunzatoare "radiaïie b". In 1909, Rutherford êi Royds au demonstrat c² radiaïiile a sunt atomi de heliu dublu ionizaïi. P. êi M. Curie au stabilit c² sarcinile transportate de radiaïiile b sunt negative. M²sur²ri succesive au stabilit c² sarcina unei radiaïii b este egal² cu sarcina elementar² êi astfel aceste radiaïii au fost considerate drept electroni. P. Villard a observat, pentru prima dat², radiaïii a c²ror putere de p²trundere era mult superioar² celei a rdiaïiilor b, numindu-le "radiaïii g". Aceste radiaïii, care nu sunt deviate de cmpurile electrice sau magnetice, au o putere mic² de ionizare êi sunt considerate radiaïii electromagnetice. Dup² descoperirea radioactivit²ïii s-a observat c² radiaïiile emise impresioneaz² pl²cile fotografice, produc fluorescenïa diferitelor substanïe êi fac gazele bune conductoare de electricitate. S-a Ðnïeles rapid interesul unei num²r²ri a radiaïiilor, adic² a detect²rii individuale a fiec²rei particule. Crookes, Elster êi Geitel au ar²tat, Ðn 1903, c² dac² radiaïiile a ating un ecran fluorescent, ca cel de platinocianur² de bariu sau de sulfur² de zinc, acesta produce Ðn punctul de incidenï² o luminescenï² de foarte scurt² durat². Aceast² metod² de num²rare a fost mult folosit², permiïnd descoperiri fructuoase. Incepnd din 1911, fizicienii au avut la dispoziïie, datorit² lui C. T. R. Wilson, un instrument minunat de observare: camera cu detent², numit² mai des camera Wilson. Acest aparat permite observarea traiectoriilor individuale ale particulelor ionizate- radiaïiile a sau b. In 1913, a fost pus la punct de c²tre Rutherford êi Geiger un dispozitiv de num²rare electric² a particulelor individuale. Perfecïionat Ðn 1928, mai ales de Mòller, el este folosit êi acum Ðn numeroase ocazii sub denumirea de contor Geiger-Mòller. Dac² o particul² ionizat² traverseaz² un mediu gazos Ðn care exist² un cmp electric intens, ionii creaïi de trecerea particulei, Ðn deplasarea sa rapid², pot provoca la rndul lor ionizarea gazului, declanênd un proces cascad², care permite obïinerea unui impuls electric uêor de detectat.
Efectele biologice ale radiaïiilor. Dup² Walkhoff êi Geitel, P. Curie êi Becquerel au observat c² radiaïiile produse de radiu provoac² arsuri. P. Curie êi-a expus voluntar braïul la acïiunea unei s²ri de radiu. Inc² din 1904, medicul francez Danlos efectua primele Ðncerc²ri de utilizare terapeutic² a radiului la cancerul pielii. De atunci, importanïa acestor aplicaïii a crescut continuu. Utilizarea medical² a radiaïiilor, fie sub form² de surse externe, fie sub form² de surse interne, a primit denumirea de curieterapie. Inc² din acei ani, au fost Ðncercate diferite experienïe pentru a studia influenïa radioactivit²ïii asupra creêterii plantelor. Aceste efecte au dovedit foarte curnd necesitatea de a lua un num²r de precauïii la manipularea surselor radioactive, pentru a evita pericolele legate de Ðnghiïirea substanïelor radioactive êi de acïiunea radiaïiilor penetrante provenite din exterior.
Descoperirea nucleului. Izotopii. Prin 1911, se êtia c² electronii intr² Ðn constituïia atomilor, iar Barkla demonstrase c² fiecare atom conïine aproximativ A/2 electroni. Experienïele lui Rutherford au permis determinarea existenïei nucleului atomic precum êi determinarea ordinului de m²rime al dimensiunilor nucleului êi au furnizat primele manifest²ri ale forïelor nucleare, provocate de om. In aceeaêi perioad² (1913), J. J. Thomson a descoperit izotopii stabili. Studiind masa exact² a atomilor de neon, el a observat dou² specii de atomi, de mas² 20 êi 22, êi a emis ipoteza c² neonul este format din dou² gaze cu propriet²ïi chimice aproximativ identice, pe care F. Soddy le-a denumit izotopi. Aceste cercet²ri au fost reluate Ðn 1919 de F. W. Aston, care a stabilit existenïa mai multor izotopi stabili la un mare num²r de elemente. Transmutaïiile radioactive. Transmutaïiile corespund faptului c² un nucleu este capabil s² se transforme atunci cnd este supus bombard²rii cu particule capabile s² p²trund² Ðn interiorul lor. Aceast² descoperire capital² se datoreaz² lui E. Rutherford, care a observat c² prin bombardarea azotului cu radiaïii a, apar ioni de hidrogen sau protoni.
El a considerat c² aceêti protoni sunt emiêi de nucleu atunci cnd particula a poate interacïiona cu el. Foarte rapid s-au precizat êi caracteristicile acestor transmutaïii; s-a constatat c² energia cinetic² a protonilor emiêi poate s² fie mai mare dect cea a particulei a incidente êi c², prin urmare, energia intern² a nucleului intervine Ðn fenomenul de transmutaïie radioactiv². In 1923, P. M. S. Blackett a observat, prin fotografierea a 400.000 de traiectorii Ðn camera Wilson, opt cazuri de transmutaïie êi a stabilit, din studiul traiectoriilor, c² particula a este captat² de nucleu Ðn cursul procesului de transmutaïie. S-a admis imediat c² principiile de conservare a energiei êi a cantit²ïii de miêcare sunt satisf²cute Ðn cursul transmutaïiilor radioactive êi, Ðn particular, c² energia intern² corespunde variaïiei de mas² a sistemului.
Descoperirea neutronului. Dup² realizarea primei transmutaïii nucleare provocate de Rutherford Ðn 1919, numeroêi cercet²tori s-au consacrat studiului acestei noi ramuri a êtiinïei êi au demonstrat posibilitatea transmut²rii unui mare num²r de elemente uêoare, bombardate cu radiaïiile a ale poloniului. Slaba imtensitate a surselor folosite êi raritatea fenomenului nu au permis identificarea elementelor formate êi numai un studiu balistic putea demonstra de exemplu c² Ðn aluminiul bombardat cu radiaïiile a ale poloniului, se formeaz² siliciu, Ðn urma expulz²rii unui proton cu energie mare. In 1930, W. Bothe êi Becker au ar²tat c² un anumit num²r de nuclee uêoare, Ðn special beriliul, litiul êi borul, emit o radiaïie foarte p²trunz²toare cnd sunt bombardate cu radiaïiile a ale poloniului. Aceast² radiaïie era capabil² s² traverseze grosimi considerabile de materie, de exemplu mai mulïI centimetri de plumb, f²r² o atenuare important². Folosind calculele lui Klein êi Nishina, Bothe êi Becker au propus explicarea acestei mari puteri de p²trundere prin natura electromagnetic² a radiaïiei respective êi printr-o energie ridicat² (14 MeV Ðn cazul beriliului) cu mult superioar² radiaïiilor cunoscute êi foarte surprinz²toare Ðn acea vreme. "Radiaïia beriliului" a lui Bothe êi Becker a condus la numeroase cercet²ri experimentale, dar abia peste doi ani IrÀne Curie êi Fr¾d¾ric Joliot aveau s² descopere o proprietate êi mai surprinz²toare a acestei radiaïii. Datorit² cantit²ïilor mari de radio- elemente naturale disponibile la Institutul Radiului din Paris, ei au putut prepara surse intense de poloniu pentru a studia radiaïia lui Bothe êi Becker. Folosind ca detector o camer² de ionizare, cu perete subïire de aluminiu, ei au putut observa o creêtere considerabil² a curentului de ionizare Ðn cazul intercal²rii unei foiïe subïiri dintr-o substanï² hidrogenat² (celofan) Ðntre surs² êi detector. Dup² cum au ar²tat experienïele de absorbïie, acest efect se datora unei radiaïii secundare emise de substanïa hidrogenat², care era complet absorbit² de un ecran foarte subïire de aluminiu. Propriet²ïile acestei radiaïii secundare erau identice cu cele ale "radiaïiilor H" (ptotoni), ceea ce avea s² fie confirmat êi prin observarea protonilor de recul, Ðn camera Wilson. Dup² 1920, Rutherford a luat Ðn considerare posibilitatea existenïei unei particule neutre de mas² apropiat² de cea a protonului, pe care a denumit-o "neutron". Reluat² ulterior êi de c²tre alïi fizicieni, aceast² ipotez² nu avea, Ðn 1932, nici o baz² experimental² sau teoretic². La Laboratorul Cavendish, unde se n²scuse aceast² ipotez², se terminase tocmai atunci de pus la punct un nou detector: camera de ionizare cu impulsuri. James Chadwick a reuêit s² demonstreze, cu ajutorul acestui detector, c² nucleele de recul, produse prin acïiunea radiaïiei lui Bothe êi Becker asupra diferitelor elemente, provin din ciocniri elastice cu o particul² neutr², de mas² apropiat² de cea a protonului. Descoperirea experimental² a neutronului de c²tre J. Chadwick a permis introducerea unei noi componente Ðn nucleele atomice êi a eliminat principalele dificult²ïi ale modelelor nucleare precedente. Un nucleu de sarcin² Z êi de greutate atomic² A este deci format din Z protoni êi din A-Z neutroni. Modelul atomului neutru, format din nucleu êi din cortegiul s²u de Z electroni, nu mai necesita prezenïa greu de admis a electronilor nucleului, iar descoperirea neutronului furniza baze solide viitoarelor modele nucleare. Radioactivitatea artificial². In anumite cazuri, fenomenul materializ²rii unui foton poate avea loc Ðn domeniul nucleului emiï²tor. Aceast² "materializare intern²" a fost observat² de I. Curie êi F. Joliot Ðn cursul studierii emisiei electronilor pozitivi de c²tre beriliul bombardat cu particulele a ale poloniului. Teoria acestui fenomen, elaborat² la scurt timp de Oppenheimer êi Nedelsky, concord² Ðn ceea ce priveête num²rul de perechi e¯-e¯, observate experimental. Dimpotriv², emisia de electroni pozitivi de c²tre fluor, aluminiu, sodiu êi bor, iradiate, nu a putut fi explicat² prin acest fenomen, iar electronii respectivi au fost denumiïI de I. Curie êi F. Joliot "electroni pozitivi de transmutaïie". Transmutaïia acestor elemente sub acïiunea particulelor este Ðnsoïit² Ðn general de emisia unui proton de mare energie, dar Ðn anumite cazuri sunt emiêi un neutron êi un electron pozitiv (pozitron); aceste dou² reacïii nucleare diferite conduc la acelaêi element stabil. Studiul bilanïului energetic al celor dou² reacïii a permis lui I. Curie êi F. Joliot o nou² determinare a masei neutronului êi demonstrarea faptului c², spre deosebire de ceea ce se presupunea, aceast² mas² este superioar² celei a protonului. Fisiunea uraniului. In reacïiile de captur² studiate de Fermi Ðn 1934, un neutron este capturat de nucleul iradiat, iar nucleul format elibereaz² o parte din energia acumulat², emiïnd o radiaïie g. Noul nucleu este deci un izotop al substanïei iniïiale êi, Ðn majoritatea cazurilor, acest izotop este instabil datorit² excesului de neutroni, ceea ce conduce la dezintegrarea lui cu emisia unui electron negativ. In final, se obïine deci un nucleu cu sarcin² pozitiv² mai mare, care aparïine unui element din c²suïa superioar² din tabelul periodic. Acest proces, care constituie o regul² pentru toate nucleele grele, a c²p²tat un interes deosebit odat² cu aplicarea lui la uraniu. Fermi, Rasetti êi d'Agostino au efectuat acast² experienï² êi au g²sit patru radioelemente noi, dintre care ultimele dou² nu erau izotopii nici unui element vecin al uraniului. Reacïiile de fisiune Ðn lanï êi energia nuclear². In momentul form²rii lor, fragmentele de fisiune au un exces considerabil de neutroni faï² de nucleele elementelor medii stabile. O parte din aceêti neutroni se transform² Ðn protoni, Ðn cursul unor emisii consecutive, dar mai mulïi fizicieni au presupus c² trebuia s² existe êi o emisie a unei p²rïi dintre neutronii excedenïi chiar Ðn momentul fisiunii. Existenïa acestui fenomen a fost demonstrat² independent de Fermi, Anderson êi Nanstein, Szilard êi Zinn, F. Joliot, Halban êi Kowarski êi s-a stabilit c² num²rul mediu de neutroni emiêi pe fisiune variaz² de la 2 la 3,5. Astfel, Ðnc² din 1939, se p²rea c² s-a g²sit o soluïie Ðn problema eliber²rii energiei nucleare. Intr-adev²r, fisiunea este Ðnsoïit² de eliberarea unei cantit²ïi considerabile de energie: energia cinetic² a fragmentelor de fisiune êi radioactivitatea b consecutiv², Ðn timp ce emisia de neutroni secundari poate permite Ðntreïinerea fisiunii Ðntr-o mas² de uraniu. Se prevedeau totuêi mari dificult²ïi pactice, deoarece neutronii rapizi emiêi Ðn momentul fisiunii trebuiau s² fie Ðncetiniïi pentru a putea fi absorbiïi apoi de un nucleu de uraniu 235, cu un randament puïin mai mare dect unu. In Statele Unite, Fermi, Szilard, Wigner êi Zinn au studiat la Universitatea Columbia êi apoi la Princeton o reïea format² din uraniu êi grafit. In cele din urm², prima pil² atomic², construit² la Chicago sub direcïia lui Fermi, avea s² devin² utilizabil² la 2 decembrie 1942. Aceasta a fost data declanê²rii primei reacïii de fisiune controlat².
Primele acceleratoare de particule. Descoperirea primelor transmutaïii nucleare Ðn 1934, a neutronului Ðn 1932, êi a radioactivit²ïii artificiale Ðn 1934 au avut loc prin folosirea ca proiectile a particulelor a provenind din surse naturale. Inc² de la primele cercet²ri experimentale êi teoretice asupra transmutaïiilor s-a dovedit interesant² accelerarea artificial² a particulelor cu ajutorul tensiunilor Ðnalte. In acest fel, ar fi fost posibil² folosirea êi a altor proiectile dect particulele a, êi Ðn special a protonilor, care sunt particule mai simple. Intensit²ïile particulelor astfel obïinute ar fi devenit rapid cu mult mai mari dect cele furnizate de sursele naturale cele mai puternice din acea vreme. Se pute spera Ðn posibilitatea obïinerii unor energii mai mari dect cele ale radiaïiilor a naturale, datorit² perfecïion²rii acceleratoarelor. In cïiva ani, rezultatele acestor obiective au dep²êit orice aêtept²ri. Eforturile au fost efectuate simultan Ðn numeroase laboratoare. In 1932 J. D. Cockroft êi E. T. S. Walton, Ðn Marea Britanie, au reuêit s² realizeze pentru prima dat² transmutaïii nucleare cu protoni acceleraïi la 700.000 eV. In 1928-1930, Lauritsen, Ðn Statele Unite, a obïinut o tensiune foarte Ðnalt² prin intermediul unor transformatoare montate Ðn cascad². In 1931-1932, Van de Graaff a realizat un accelerator electrostatic ce permitea Ðnc²rcarea unei sfere metalice goale cu ajutorul unei benzi Ðn miêcare. Adev²rata revoluïie din acest domeniu a fost adus² Ðns² de instalaïiile de accelerare periodic², Ðn care aceeaêi tensiune de Ðnalt² frecvenï² este aplicat² de un mare num²r de ori pentru a accelera un fascicul de particule prin mici aporturi succesive de energie. E. O. Lawrence êI M. S. Livingston, de la Universitatea din California, au realizat, Ðn 1932, primul ciclotron care furniza protoni de 1,2 milioane eV: particulele accelerate Ðntre cei doi electrozi urmeaz² o traiectorie Ðn spiral² êi pot fi extrase cu ajutorul unui electrod de deviere. Tot Ðn aceeaêi perioad² (1929-1934) au fost construite êi primele acceleratoare liniare de c²tre WiderØe, D. H. Sloan êi alïii, unde o tensiune de Ðnalt² frecvenï² se aplic² succesiv unor electrozi (cilindri) aliniaïi dup² aceeaêi ax² (coaxiali). Lungimea acestor cilindri creête cu viteza particulelor. Aspecte generale ale reacïiilor nucleare. Radioactivitatea êi reacïiile nucleare reprezint² principalele dou² tipuri de procese care permit explorarea structurii nucleului, deducerea diverselor lui caracteristici, cunoaêterea miêc²rilor interne êi abordarea naturii forïelor nucleare. Reacïiile nucleare permit Ðn principiu o analiz² mai aprofundat² deoarece, spre deosebire de radioactivitate, ele permit experimentatorului s² varieze anumiïi parametri.
Diverse tipuri de reacïii nucleare. Reacïiile cele mai simple corespund emisiei unei singure particule secundare; la Ðnceput, ele erau dealtminteri singurele reacïii care puteau fi studiate datorit² micilor energii disponibile. Experimentatorii êi teoreticienii au trebuit s² introduc² Ðnc² de la Ðnceput o distincïie Ðntre proiectilele neutre (neutronii) êi proiectilele Ðnc²rcate (protoni, deuteroni, particule a); neutronii nu Ðntmpin² nici o dificultate la p²trunderea Ðn nucleu, deoarece nu sunt supuêI dect unor forïe nucleare de atracïie; dimpotriv², particulele Ðnc²rcate, pentru a p²trunde Ðn nucleu, trebuie s² Ðnving² o barier² de potenïial datorat² forïelor coulombiene de respingere. Modele de reacïii nucleare. Pentru a explica reacïiile nucleare, au fost elaborate diferite modele. Aceste modele reuêesc s² explice corect o parte a unei realit²ïi extrem de complexe; ele sunt Ðn general valabile Ðntr-un anumit domeniu de energii êi pentru anumite tipuri de reacïii. Procesele reale corespund f²r² Ðndoial² ansamblului de caracteristici prev²zute de aceste modele. Doar cunoaêterea exact² a forïelor nucleare êi a propriet²ïilor materiei nucleare va permite calculul precis al diferitelor reacïii nucleare, cu condiïia s² êtim s² rezolv²m din punct de vedere matematic problema. In 1936, Niels Bohr, Breit êi Wigner, ca êi Frenkel êi mai trziu Weisskopf, au elaborat modelul nucleului compus, care permite interpretarea unui mare num²r de reacïii nucleare. Nucleul compus se formeaz² atunci cnd particula incident² ajunge la acea distanï² de nucleu la care acïioneaz² forïele nucleare. Dac² durata tarvers²rii nucleului de c²tre nucleonul incident este relativ lung² faï² de durata rearanj²rii din nucleul ïint², acïiunea acestui nucleu se poate descrie printr-un potenïial mediu, folosindu-se Ðn acest caz modelul optic introdus de Feshbach, Porter êi Weisskopf Ðn 1954. Conform acestui model, nucleul este analog unei sfere de cristal transparente; asememeni unei radiaïii luminoase, particula incident² poate fi sau reflectat² Ðn sfera de cristal, sau absorbit². Tipuri speciale de reacïii nucleare. In reacïiile care conduc la fisiune, particula incident² aduce nucleului suficient² energie pentru ca acesta- Ðn urma unor miêc²ri de vibraïie- s² se g²seasc² Ðntr-o stare deformat² (nesferic²) instabil², forïele coulombiene de respingere Ðntre protoni dep²êesc Ðn acest caz forïele nucleare de atracïie, iar nucleul se rupe Ðn dou² fragmente ce se dep²rteaz² cu mare vitez² unul de altul. Aceast² explicaïie a fisiunii, pe baza modelului pic²turii lichide, a fost dat² de N. Bohr êi Wheeler Ðn 1939. Aceste reacïii, care eliberez² o mare cantitate de energie, stau la baza funcïion²rii reactorilor nucleari êi a bombelor atomice.
Producerea energiei electrice cu ajutorul centralelor nucleare. Centrale de tip CANDU
Reactoarele CANDU sunt proiectate de Atomic Energy Canada Limited (AECL) ca o alternativ² la alte tipuri de reactoare care utilizeaz² uraniu slab Ðmbog²ïit (2-5% U 235). Reactoarele de tip CANDU pot fi utilizate êi de c²tre statele unde nu se pot realiza recipiente de foarte Ðnalt² presiune. Combustibilul reactoarelor CANDU este format din aglomerat de dioxid de uraniu conïinnd uraniu natural (0.7% U 235). Instalaïia const² dintr-un reactor orizontal (calandru) str²b²tut de o serie de tuburi Ðn care se introduc barele de combustibil êi de alte tuburi prin care circul² agentul de r²cire [(deuteriu) D2O]. In jurul acestora circul² tot deuteriu avnd rol de moderator. Moderatorul este o substanï² ce intervine Ðn procesul de fisiune, cu ajutorul c²reia se poate controla strict cantitatea de neutroni rezultaïi din reacïia termonuclear² pentru a se evita declanêarea unei reacïii Ðn lanï necontrolabile êi cu efecte dezastruoase ( vezi Cernobl ). Moderatorul êi circuitul de r²cire constituie sisteme separate. O ,,celul²'' a reactorului este alc²tuit² din cinci tuburi de presiune separate. Fiecare tub conïine o singur² bar² de combustibil nuclear ( uraniu ) lung² de 0.5m êi Ðn greutate de 20 kg. Scufundate Ðn apa grea pentru r²cire. Fiecare celul² constituie un minireactor mult sub masa critic², binenïeles. Dup² cum am mai spus, reactorul este aêezat orizontal conïinnd aceste celule. Maêinile de alimentare trec pe la fiecare miez, una introducnd combustibil nou êi alta scoïndu-l pe cel uzat din celulele Ðnvecinate. Ÿase pn² la zece bare sunt Ðnlocuite zilnic. Astfel fluxul axial de energie din reactor poate fi condus corect. Miezul termo-hidrodinamic al reactoarelor CANDU este Ðmp²rïit Ðn dou² parïi egale printr-un perete vertical situat Ðn mijlocul s²u. Fiecare parte are un circuit separat de r²cire cu ap² grea sub presiune plasat la cele dou² capete ale reactorului. Imp²rïirea miezului Ðn dou² circuite, plus submp²rïirea Ðn cinci tuburi de presiune separate realizeaz² o considerabil² reducere a posibilitatii aparitiei unor eventuale accidente ,,LOCA'' (prin pierderea agentului de r²cire). Pompele de r²cire transport² deuteriul ( D2O ) din reactor Ðn schimb²torul de c²ldur², Ðntr-un circuit Ðnchis, strict etanê. In schimb²torul de c²ldur² ( generatorul de abur) energia agentului primar de r²cire preluat² din reactorul nuclear, este cedat² agentului secundar, apa obiênuit², care se transform² Ðn abur sub presiune ce se foloseête pentu acïionarea unei turbine. Aceasta, la rndul ei, acïioneaz² un generator electric. In acest fel, energia nuclear² se transform², Ðn final Ðn energie electric², asemeni celei produse de termo êi hidrocentrale.
Laserul. Cuvntul LASER este acronimul expresiei "ligth amplification by stimulated emission of radiation" (amplificator de lumin² prin emisia stimulat² a radiaïiei). Laserul este un dispozitiv care produce êi amplific² un fascicul Ðngust de lumin² coerent². Atomii emit radiaïii . Cel mai banal exemplu sunt atomii excitaïi de neon din l²mpile fluorescente. Normal, ele transmit lmina lor Ðn toate direcïiile êi asincron Ðn timp. Astfel rezult² o lumin² nefocalizat², adic² fotonii sunt emiêi Ðn toate direcïiile êi cu lungimi de und² diferite. Principiul producerii luminii coerente - cu una sau cu un num²r controlat de lungimi de und², orientat Ðntr-o direcïie precis² - este de a g²si exact acei atomi cu exact acelaêi mecanism intern de stocare êi de a g²si un mod ca ei s² ,,coopereze'' pentru a elibera, sincron un fascicul de fotoni Ðntr-o direcïie unic². Stimularea atomilor sau a moleculelor Intr-un laser, atomii sau moleculele unui cristal, cum ar fi rubinul sau granatul - sau un gaz, lichid, sau alt² substanï² - sunt excitate Ðn ceea ce se numeête "laser cavity" care poate s² fie, de exemplu, o bar² de rubin ce este prev²zut² la capetele opuse cu dou² oglinzi semitransparente. Excitarea iniïial² se realizeaz² cu ajutorul unei l²mpi cu xenon ce Ðnconjoar² cavitatea. Fotonii emiêi de lamp² determin² trecerea electronilor pe orbite de energie mai mic² êi o emisie de fotoni. Acest proces se numeête "emisie stimulat²". Fiecare foton emis se deplaseaz² Ðn acelaêi timp (coerent) cu fotonul care a stimulat emisia sa. Aceast² pereche poate s² stimuleze apoi emisia altor fotoni de c²tre oricare alt atom cu care se ciocneête. La un laser, majoritatea electronilor prezenïi sunt Ðn stare excitat². Prin reflexii succesive pe suprafaïa oglinzilor de la extremit²ïi, acest proces se amplific², avnd drept rezultat eliberarea la un moment dat Ðn exterior a unui fascicul de lumin² coerent², monocromatic êi sinfazic. Procesul din interiorul cristalului este foarte asem²n²tor cu o reacïie Ðn lanï. Aplicaïii Realizate pentru prima oar² Ðn 1960, domeniul laserilor êi-a extins sfera de aplicaïii odat² cu punerea la punct a laserilor cu semiconductori care prin dimensiunile lor foarte reduse se pot folosi Ðntr-o gam² foarte mare de aplicaïii. Laserii de putere cu medii solide, lichide sau gazoase se folosesc Ðn industrie pentru t²ieturi êi g²uriri de precizie Ðn metale sau alte materiale, Ðn medicina pentru chirurgia de precizie pe creier, pentru operaïii pe ochi ( lipirea retinei, corectarea miopiei), Ðn meteorologie pentru m²sur²tori asupra cantit²ïii de particule poluante din atmosfera, Ðn telecomunicaïii pentru transmisii de date, Ðn special prin fibre optice. De asemeni au foarte multe aplicaïii militare att pentru distrugerea direct² a unor ïinte (cu laseri avnd energii foarte mari) ct êi pentru ghidarea unor proiectile, bombe sau rachete spre ïint². De asemeni, o aplicaïie foarte interesant² a laserilor este posibilitatea realiz²rii unor imagini virtuale a obiectelor Ðn spaïiu, cu ajutorul tehnicilor êi dispozitivelor holografice. Este interesant de a menïiona faptul c² principiile teoretice ale tehnicilor holografice au fost elaborate de fizicianul Denis Gabor Ðnainte de inventarea dispozitivelor de producere a luminii coerente, laserul, care este dispozitivul strict necesar pentru realizarea hologramelor. Marea familie a laserilor de mic² putere cu semiconductori au, de asemeni o gam² foarte larg² de aplicaïii, cum ar fi : dispozitivele de citire a codurilor de bare, scanerele, imprimantele laser, CD-playerele etc. Bomba atomic².
1.SCURT ISTORIC In data de 2 august 1939 puïin Ðnainte de Ðnceperea celui de-al 2-lea r²zboi mondial, Albert Einstein trimite o scrisoare preêedintelui USA, Franklin. D. Roosevelt prin care el êi numeroêi alïi savanïi Ðl avertizeaz² c² Ðn Germania nazist² se lucreaz² la purificarea uraniului 235 ( U-235 ) pentru a se construi o bomb² atomic². De puïin timp Ðn USA se demarase de asemeni proiectul Manhattan care avea drept scop cercetarea, experimentarea êi producerea unei bombe atomice. Problema cea mai complicat² era producerea unei cantit²ïi suficiente de U-235 Ðmbog²ïit. Mari uzine-laborator au fost construite Ðn acest scop la Oak Ridge, Tennessee. Aici êi-au desf²êurat activitatea H. C. Urey êi alïi savanïi de la Columbia University punnd la punct principiul difuziunii gazoase. Urmnd acest procedeu, Ernest. O. Lawrwnce (inventatorul ciclotronului ), lucrnd Ðn laboratoarele universit²ïii Berkley-California, a pus la punct metoda separ²rii magnetice a izotopilor U-238 êi U-235. In êase ani, 1939-1945, proiectul Manhattan a absorbit mai mult de dou² miliarde de dolari. Metoda rafin²rii uraniului a fost definitivat² êi s-a trecut la realizarea primei bombe. La acestea êi-au adus aportul cei mai mari savanïi ai vremii. Printe cei care au avut o foarte mare contribuïie a fost êi J. Robert. Oppenheimer. El a fost conduc²torul proiectului Manhattan. Totul a mers foarte repede. La ora 05:29:45 Ðn ziua de 16 iulie 1945, la baza militar² Jemez Mountains din nordul statului New Mexico, Gadget (numele de cod al primei bombe atomice) exploda, marcnd Ðnceputul erei armelor nucleare. Lumina exploziei s-a v²zut pe o raz² de 120 mile. Imediat dup² exeperienï², v²znd efectele cumplite ale exploziei, o parte din savanïii participanïi au semnat o scrisoare de avertizare êi protest dar n-au fost luaïi Ðn seam². Aceast² cumplit² arm² a fost utilizat² de dou² ori Ðn cel de-al 2-lea r²zboi mondial. Ambele explozii au avut loc deasupra unor oraêe japoneze. O bomb² cu uraniu Ðn greutate de 4.5 tone ,,alintat²'' Little Boy a fost lansat² asupra localit²ïii Hirosima Ðn data de 6 august 1945, ora 08:15:00. Ea a explodat la o Ðn²lïime de 240 m. deasupra solului fiind lansat² de pe avionul al c²rui nume a intrat Ðn istorie : Enola Gay. 66.000 de oameni au murit pe loc iar alïi 69.000 au fost r²niïi de explozia atomic² avnd puterea de 10 kilotone [puterea echivalent² a 10.000 tone de explozibil convenïional (trinitrotoluen)]. In data de 09 august 1945, o a doua bomb² a fost lansat² asupra localit²ïii Nagasaki. Aceasta (Fat Man) era o bomb² cu plutoniu avnd o putere de 10 kilotone. 39.000 de oameni au fost omorïi pe loc iar alïi 25.000 r²niïi. Estim²rile ulterioare ale fizicienilor au ar²tat c² efectele produse de bombe s-au datorat unei p²rïi de 0.1% din puterea real² a exploziilor.
2 . ZONELE AFECTATE IMEDIAT DUP O EXPLOZIE NUCLEAR Raportndu-ne la epicentrul exploziei ( puctul Ðn care are loc detonaïia) se disting um²toarele zone concentrice: -a. Punctul de vaporizare Orice urm² de substanï² este vaporizat² de energia exploziei. 98% mortal². Suprapresiunea creeat² : 25 psi. Viteza suflului : 320 km/h. -b. Zona de distrugere total² Orice construcïie de pe suprafaïa pamntului este distrus². 90% mortal². Suprapresiune creeat²: 17 psi. Viteza suflului: 290km/h. -c. Zona de explozie puternic² Uzinele êi alte construcïii de mari dimensiuni sunt distruse, de asemeni podurile de mari dimensiuni. 65% mortal². 30% r²niri grave. Suprapresiune: 9 psi. Viteza suflului: 260 km/h. -d. Zona de ardere puternic² Totul este incendiat. Populaïia din zon² se sufoc² datorit² lipsei de oxigen provocat² de incendii. Mortalitate 50%. Suprapresiune: 6 psi. Viteza suflului: 140 km/h. -e. Zona de ardere êi distrugere puternic² Locuinïele sunt puternic afectate. Populaïia se sufoc². Supravieïuitorii sufer² arsuri de gradul 2 êi 3. Mortalitate: 15%. 50% r²niïi. Suprapresiune 3 psi. Viteza suflului: 98 km/h Efectele de iradiere pentu o bomb² de 20 megatone explodnd Ðn aer la 5000m. - Zona a: 8.75 mile - Zona b: 14 mile - Zona c: 27 mile - Zona d: 31 mile - Zona e: 35 mile De asemeni exploziile nucleare produc deregl²ri puternice in reïelele de telecomunicaïii datorit² fenomenelor de ionizare ce apar. 3. STRUCTURA UNEI BOME ATOMICE Exist² dou² tipuri de explozii nucleare :
Se êtie c² Ðn timpul ,,ruperii'' atomului de U-235, se degaj² o mare cantitate de energie, sub form² de c²ldur² êi radiatii g (care sunt printre cele mai penetrante êi periculoase ). Mecanismul producerii exploziei nucleare const² Ðn declanêarea, la un moment dat, a unei reacïii Ðn lanï care se las² s² evolueze necontrolat. Cantitatea de neutroni produs² la amorsarea fisiunii, creête Ðn progresie geometric². Cantitatea minim² de substanï² necesar² declanê²rii reacïiei Ðn lanï se numeête "masa supracritic²" êi depinde de puritatea materialului folosit. Pentru U-235 pur, ea este de 50 kg. Pentru realizarea bombelor se mai poate folosi êi Plutoniu ( Pu-239 ). Masa supracritic² pentru Plutoniu 239 este de 16 kg.
Explicaïii referitoare la mecanismele din desenul bombei
36582vmf95grh9b Desenul bombei
- [8] exploziv convenïional 36582vmf95grh9b
GLOSAR DE TERMENI UTILIZA£I IN CADRUL LUCRRII
36582vmf95grh9b - Accelerator de particule: Un dispozitiv ce utilizeaz² un cmp magnetic sau electric pentru a m²ri viteza (êi energia) unor particule Ðnc²rcate. Ca tipuri constructive amintim ciclotronul êi betatronul iar, Ðn cazul fuziunii, tokamak-ul. - Deuteriu : Izotop al hidrogenului conïinnd Ðn nucleu un proton êi un neutron êi avnd masa atomic² 2. Deuteriul se comport² ca êi hidrogenul Ðn reacïiile chimice dar prezint² diferenïe semnificative Ðn reacïiile nucleare . - Electron volt (eV) : Unitate de masur² pentru energie, egal² cu energia acumulat² de un electron cnd este accelerat la o diferenï² de potenïial de 1 volt . 1 eV = 1.6022x10 ˉ¹9 Joules. - Energie atomic² : Energie rezultat² din conversiile mas²àenergie ce se produce drept rezultat al reacïiilor nucleare. - Energie legat² : Ðn reacïiile nucleare, energia asociat² cu Ðnlocuirea unui proton êi/sau neutron Ðn nucleu; Ðn chimia standard, este energia asociat² cu realizarea unei leg²turi electronice sau cu ruperea acesteia. - Fisiune : Reacïie nuclear² Ðn care un nucleu atomic mare este spart Ðn dou² sau mai multe nuclee, proces Ðnsoïit de eliberarea unei mari cantit²ïi de energie. Ecuaïia lui Einstein, E=mc² se poate utiliza pentru a exprima cantitatea de energie produs² prin schimb²rile de mas² datorate reacïiei de fisiune. Aceast² reacïie se utilizeaz² Ðn ultimii 50 de ani pentru a produce energie. In reacïia spontan² de fisiune a uraniului, un atom se ,, rupe'' Ðntr-un atom de bariu êi unul de krypton êi se elibereaz² trei neutroni rapizi pentru fiecare atom. Dac² procesul continu² Ðn acelaêi ritm, se va produce o reacïie Ðn lanï, cu degajarea unei imense cantit²ïi de energie. - Formula lui Einstein : E=mc² arat² masa pierdut² (m) Ðntr-o reacïie nuclear², Ðn cazul producerii unei cantit²ïi de energie (E) unde c = 300000000 m/s este viteza luminii Ðn vid. Deoarece cantitatea de mas² pierdut² este multiplicat² cu un num²r foarte mare (c²), reiese c² o cantitate enorm² de energie poate fi produs², prin consumarea unei mase foarte mici. Binenïeles, aceste concluzii sunt valabile numai Ðn cazul mecanicii cuantice. - Foton : o singur² cuant² de radiaïie electromagnetic². In dualitatea mas²-energie aceasta este considerat² o particul² de radiaïie. - Fuziune : reacïia nuclear² prin care dou² nuclee atomice uêoare se combin² pentru a forma un alt element êi pentru a elibera energie. Producerea oric²rui element, Ðncepnd cu nichelul (Ni) se poate realiza prin procesul de fuziune (nucleosintez²). Bombardamentul cu neutroni al mediului duce la formarea altor nuclee grele. Acest proces, odat² pornit este responsabil de prezenïa elementelor grele êi a heliului Ðn univers. - Ion : un atom sau molecul² care a primit sau a pierdut unul sau mai mulïi electroni êi avnd o sarcin² electric² pozitiv² sau negativ² . - Izotop : unul dintr-un grup de nuclizi care are acelaêi num²r de protoni Ðn nucleul s²u êi un num²r diferit de neutroni. Numeroase elemente au izitopi instabili, devenind radioactivi si emiïnd radiaïii ionizante Ðn timp ce se transform² Ðn alt element sau izotop. Izotopii hidrogenului sunt H² (deuteriu), êi H³ (tritiu). - Mecanica cuantic²: parte a fizicii care se ocup² cu studiul miêc²rii particulelor elementare êi a interacïiunilor dintre acestea. Aici, legile mecanicii clasice au un domeniu de aplicare foarte restrns. - Neutron : o particul² elementar² care are aproximativ aceeaêi mas² cu a protonului, dar nu are sarcin² electric², êi este un constituent al nucleului avnd num²rul de mas² mult peste 1. - Nucleon : O subparticul² a unui nucleu atomic: un neutron sau un proton. - Num²r atomic : Z = num²rul protonilor din nucleul unui atom . - Num²r de mas² : Num²rul total de protoni êi neutroni din nucleul unui atom sau ion. - Particule alpha : He ²+ , particule inc²rcate pozitiv constnd Ðn doi protoni êi doi neutroni; notate cu litera greceasc² a, nuclee de heliu-4. Aceste particule sunt un produs tipic al reacïiei de fuziune . - Particul² beta : un electron emis de nucleul unui element radioactiv êi notat cu litera greceasc² b . -Plasma : O stare a materiei caracterizat² printr-o Ðnc²rcare negativ² (electroni) êi pozitiv² (ioni pozitivi), care poate conduce curentul electric. Plasma este considerat² êi cea de a patra stare a materiei, al²turi de cea solid², lichid² êi gazoas². Se estimeaz² c² 99% din materia ce constituie universul exist² sub form² de plasm²; ex.: stelele, nebuloasele êi particulele interstelare. Temperatura tipic² a plasmei este de cel puïin 100.000°K, iar densitatea Ðntre 106/m3 (vntul solar) êi 1030/m3 (centrul stelelor). - Radiaïie : energie care str²bate spaïiul sub form² de unde sau particule. Lumina vizibil², c²ldura, microundele êi undele radio sunt exemple de radiaïii neionizante. Radiaïiile a, b, g, neutronii êi razele X reprezint² radiaïii ionizante. - Radiaïie electromagnetic² : Radiaïie constnd Ðntr-un ansamblu de unde electrice êi magnetice deplasndu-se prin spaïiu sau un mediu oarecare. In general aceste unde au o component² ,,E'' a c mpului electric, o component² ,,B'' a cmpului magnetic êi o component² direcïional². Acest cmp se propag² cu viteza luminii . Lumina vizibil²,c²ldura, microundele, êi undele radio sunt exemple de radiaïii electro- magnetice. - Radioactivitate : dezintegrarea spontan² a nucleului anumitor elemente, cum este uraniul. In acest proces sunt emise radiaïii a, b êi g. - Reactor : recipient Ðn care se produc reacïii nucleare sau chimice. In reactoarele ncleare, fisiunea unui combustibil nuclear elibereaz² energie sub form² de caldur² care este absorbit² de un fluid (de obicei, ap²). Apa, sub form² de vapori acïioneaz² turbine conectate la generatoare care produc energie electric². - Reacïia de fuziune spontan² : este cea care Ðntreïine viaïa tuturor stelelor care la rndul lor au pemis apariïia vieïii Ðn Univers. - Reacïie Ðn lanï : rapida accelerare a multiplic²rii reacïiilor de fisiune rezultnd o multiplicare a neutronilor la fiecare pas al reacïiei. O succesiune necontrolat² de reacïii Ðn lanï Ðntr-o cantitate suficient de mare de substanï² (mas² critic²) poate produce o eliberare exploziv² êi necontrolabil² de energie. Fenomenul este folosit la realizarea armamentului nuclear. - Reacïie nuclear² : o reacïie implicnd nucleul unui atom, care modific² energia, compoziïia sau structura atomului. Prin reacïiile nucleare se elibereaz² energie att Ðn cazul fisiunii la spargerea Ðn dou² elemente grele, ct êi Ðn cazul fuziunii, cnd prin combinarea a dou² elemente uêoare, rezult² un element greu. - Spectrul electromagnetic : este domeniul de propagare al undelor electromagnetice. In domeniul vizibil al undelor electromagnetice se s |
