• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Jądro atomowe



    Podstrony: [1] [2] [3] [4] 5
    Przeczytaj także...
    Promieniowanie gamma – wysokoenergetyczna forma promieniowania elektromagnetycznego. Za promieniowanie gamma uznaje się promieniowanie o energii kwantu większej od 50 keV. Zakres ten częściowo pokrywa się z zakresem promieniowania rentgenowskiego. W wielu publikacjach rozróżnienie promieniowania gamma oraz promieniowania X (rentgenowskiego) opiera się na ich źródłach, a nie na długości fali. Promieniowanie gamma wytwarzane jest w wyniku przemian jądrowych albo zderzeń jąder lub cząstek subatomowych, a promieniowanie rentgenowskie – w wyniku zderzeń elektronów z elektronami powłok wewnętrznych lub ich rozpraszaniu w polu jąder atomu. Promieniowanie gamma jest promieniowaniem jonizującym i przenikliwym. Promieniowania gamma oznacza się grecką literą γ, analogicznie do korpuskularnego promieniowania alfa (α) i beta (β).Efekt izotopowy – występowanie różnic we własnościach fizycznych i chemicznych różnych izotopów tego samego pierwiastka chemicznego oraz związków chemicznych, posiadających dokładnie tę samą strukturę ale zawierających różne izotopy tego samego pierwiastka.
    Zastosowania praktyczne[]

    Jądra atomowe są używane w przyspieszaczach, np. LHC i badaniach i eksperymentach. Pozostałe opisy dotyczą użycia atomów, w których procesy zachodzące w jądrach mają określone znaczenie.

    Energia termojądrowa[]

    Prowadzone są prace wdrożeniowe z syntezą jądrowa. Nie są używane tam same jądra a plazma czyli jądra atomowe i oderwane od nich elektrony. Plazma może być podgrzewana przez wstrzyknięcie samych jąder z akceleratora.

    Energetyka jądrowa[]

    Energetyka jądrowa pozwala na praktyczne wykorzystanie procesu rozpadu jąder atomowych. Uwolniona energia może służyć do rozgrzewania pary napędzającej turbiny. W technice kosmicznej wykorzystuje się zasilacze izotopowe w sondach kosmicznych badających zewnętrzne planety Układu Słonecznego. Izotopy promieniotwórcze znalazły też zastosowanie w czujnikach dymu.

    Rozkład prawdopodobieństwa – w najczęstszej interpretacji (rozkład zmiennej losowej) miara probabilistyczna określona na sigma-ciele podzbiorów zbioru wartości zmiennej losowej (wektora losowego), pozwalająca przypisywać prawdopodobieństwa zbiorom wartości tej zmiennej, odpowiadającym zdarzeniom losowym. Formalnie rozkład prawdopodobieństwa może być jednak rozpatrywany także bez stosowania zmiennych losowych.Nikita Siergiejewicz Chruszczow (ros. Ники́та Серге́евич Хрущёв, ukr. Микита Сергійович Хрущов; ur. 17 kwietnia 1894 w Kalinówce, zm. 11 września 1971 w Moskwie) – radziecki polityk, działacz partyjny i państwowy, I sekretarz KC Komunistycznej Partii Związku Radzieckiego (KPZR) w latach 1953-1964 i premier ZSRR w latach 1958-1964.

    Broń jądrowa[]

    Obłok dymu po wybuchu bomby atomowej nad Hiroszimą

    Zjawisko rozpadu jąder stosuje się również w broni jądrowej, a zjawisko syntezy jądrowej jest podstawą działania bomby wodorowej. Pierwszy raz użyto broni jądrowej podczas II wojny światowej. Dnia 6 sierpnia 1945 roku USA zrzuciły bombę atomową na japońskie miasto Hiroshima. W ułamku sekundy ponad 200-tysięczne miasto zostało zamienione w morze ruin. Zginęło ponad 80 tysięcy ludzi. Wielu innych przez całe lata walczyło ze skutkami choroby popromiennej.

    Zimna wojna – trwający w latach 1947-1991 stan napięcia oraz rywalizacji ideologicznej, politycznej i militarnej pomiędzy ZSRR i państwami satelitarnymi ZSRR skupionymi od 1955 w Układzie Warszawskim a także państwami pozaeuropejskimi pod hegemonią ZSRR (określanych jako blok komunistyczny, lub wschodni), a państwami niekomunistycznymi skupionymi od 1949 w NATO i paralelnych blokach obronnych (SEATO, CENTO) - pod politycznym przywództwem Stanów Zjednoczonych (określanych jako blok zachodni). Zimnej wojnie towarzyszył wyścig zbrojeń obu bloków militarnych wywołany polityką ZSRR dążącego do rozszerzania zasięgu jego światowej ekspansji terytorialnej i narzucania siłą ustroju komunistycznego i kontrakcją USA i jego sojuszników w tej sprawie.Deficyt masy (niedobór masy, defekt masy) – różnica między sumą mas poszczególnych składników układu fizycznego a masą tego układu. Najczęściej jest używana w odniesieniu do różnicy między sumą mas nukleonów wchodzących w skład jądra atomowego a masą jądra. Iloczyn niedoboru masy i kwadratu prędkości światła w próżni jest równy energii wiązania jądra, ΔE.

    Wynalezienie broni atomowej doprowadziło po wojnie do wybuchu zimnej wojny. USA i ZSRR rozpoczęły budowę ogromny arsenałów broni jądrowej. Do lat 70. wyprodukowano tyle głowic, że obie strony mogły zabić wszystkich swoich wrogów kilka razy. Reaktory jądrowe wykorzystano do budowy atomowych okrętów podwodnych, które stały się kolejnym nośnikiem broni masowej zagłady. W roku 1962 świat stanął najbliżej atomowej apokalipsy, kiedy ZSRR umieściło swoje głowice na Kubie. Jednak konflikt kubański udało się rozwiązać dzięki nawiązaniu współpracy pomiędzy prezydentem USA Kennedym oraz premierem ZSRR Chruszczowem.

    Wszechświat – wszystko, co fizycznie istnieje: cała przestrzeń, czas, wszystkie formy materii i energii oraz prawa fizyki i stałe fizyczne określające ich zachowanie. Słowo „wszechświat” może być też używane w innych kontekstach jako synonim słów „kosmos” (w rozumieniu filozofii), „świat” czy „natura”. W naukach ścisłych słowa „wszechświat” i „kosmos” są równoważne.Atom – podstawowy składnik materii. Składa się z małego dodatnio naładowanego jądra o dużej gęstości i otaczającej go chmury elektronowej o ujemnym ładunku elektrycznym.

    Gdy 1991 roku ZSRR się rozpadło, zimna wojna została zakończona. Jednak po tym gorącym okresie pozostały ogromne magazyny broni jądrowej. Kiedy 11 września roku 2001 terroryści zniszczyli World Trade Center pojawiło się zagrożenie wykorzystaniem tych magazynów przez islamskich radykałów. Al Kaida podjęła wysiłki, aby zdobyć bomby atomowe lub choćby materiały radioaktywne. Przedstawiciele zachodnich krajów postanowili przeciwdziałać tym zamierzeniom. Obawiano się, że w europejskich czy amerykańskich miastach może znaleźć się brudna bomba, która wywoła skażenie radioaktywne.

    Broń masowego rażenia, broń masowej zagłady – współczesne środki walki przeznaczone do rażenia organizmów żywych i częściowo sprzętu bojowego na ogromną (masową – stąd nazwa) skalę, tzn. na wielkich obszarach. Stosowany jest skrót: broń ABC (od pierwszych liter: atomowa, biologiczna, chemiczna) lub broń NBC (nuklearna, biologiczna, chemiczna).Proces s (ang. s-process, slow neutron captures process) – reakcja jądrowa nukleosyntezy zachodząca przy stosunkowo niskiej gęstości neutronów i średniej temperaturze, zachodząca w gwiazdach o masach porównywalnych do masy Słońca w końcowym etapie ich życia, gdy gwiazda przechodzi przez fazę AGB.

    Medycyna nuklearna[]

    W radioterapii wykorzystuje się promieniowanie wysyłane przez jądra atomowe do niszczenia komórek nowotworowych. Przykładem mogą być bomby kobaltowe wykorzystywane jako źródło promieniowania gamma. Najnowsza technika radioterapii opiera się na akceleratorach cząstek. Rozpędzają one cząstki elementarne naładowane elektrycznie bądź jony do prędkości podświetlnych. Tak wytworzona wiązka promieniowania może zostać skupiona na niewielkim fragmencie ciała, gdzie znajduje się nowotwór. Właściwości rozpędzonych jonów sprawiają, że możliwe jest ich przenikanie do głębiej położonych partii ciała, bez niszczenia warstw powierzchniowych.

    Brudna bomba - bomba, której celem jest rozsianie materiału radioaktywnego, a przez to doprowadzenie do promieniotwórczego skażenia terenu, na możliwie dużym terenie przy wykorzystaniu wybuchu klasycznego materiału wybuchowego. Broń ta nie jest rodzajem broni nuklearnej.Wielki Zderzacz Hadronów, LHC (z ang. Large Hadron Collider) – największy na świecie akcelerator cząstek (hadronów), znajdujący się w Europejskim Ośrodku Badań Jądrowych CERN w pobliżu Genewy. LHC jest położony na terenie Francji oraz Szwajcarii.

    W Polsce w Świerku niedaleko Warszawy znajduje się reaktor atomowy Maria, który pozwala na wytwarzanie izotopów promieniotwórczych wykorzystywanych w medycynie.

    Diagnostyka medyczna[]

    fMRI – obraz mózgu

    Techniki jądrowe wykorzystuje się w diagnostyce medycznej. Dziedzina nauki zajmująca się tego typu badaniami to radiologia. Izotopy promieniotwórcze mają szerokie zastosowania diagnostyczne oraz naukowe. Izotopy promieniotwórcze wprowadza się do badanego organizmu i mierzy się promieniowanie, w ten sposób można określić rozprzestrzenianie się danego pierwiastka w organizmie. Jeżeli teraz wykonany zostanie pomiar promieniowania poszczególnych partii ludzkiego ciała, można w ten sposób uzyskać obraz normalnie niewidocznych struktur anatomicznych.

    Medycyna (łac. medicina „sztuka lekarska”) – nauka empiryczna (oparta na doświadczeniu) obejmująca całość wiedzy o zdrowiu i chorobach człowieka oraz sposobach ich zapobiegania, oraz ich leczenia. Medycyna weterynaryjna rozszerza zakres zainteresowań medycyny na stan zdrowia zwierząt. Za prekursora medycyny starożytnej uważa się Hipokratesa, a nowożytnej Paracelsusa. W czasach najnowszych wprowadza się zasady medycyny opartej na faktach.Beryl (Be, łac. beryllium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 4, metal należący do drugiej grupy głównej układu okresowego. Jedynym stabilnym izotopem jest Be. Został odkryty przez Louisa Vauquelina w 1798 r.

    Dodatkowo wykorzystanie promieniotwórczych znaczników pozwala na obrazowanie procesów fizjologicznych organizmu. Przykładem może być tutaj zwierająca izotop radioaktywny glukoza. Po jej podaniu cukier zbiera się w tkankach o największym metabolizmie. Emitowane przez radioizotop pozytony mogą być rejestrowane w odpowiednim czujniku. W ten sposób da się określić miejsce, gdzie znajduje się ognisko raka lub stwierdzić, jakimi czynnościami zajmuje się w tej chwili kresomózgowie pacjenta.

    Fizyka klasyczna – określenie wszystkich gałęzi fizyki, które w swych badaniach z rozmaitych względów nie uwzględniają efektów kwantowych. Obejmuje między innymi:Grawitacja (ciążenie powszechne) – jedno z czterech oddziaływań podstawowych, będące zjawiskiem naturalnym polegającym na tym, że wszystkie obiekty posiadające masę oddziałują na siebie wzajemnie przyciągając się.

    Najpopularniejsze metody diagnostyki medycznej oparte na technice jądrowej:

  • tomografia komputerowa osiowa (ang. computed tomography, CT, computed axial tomography, CAT)
  • tomografia komputerowa wysokiej rozdzielczości (ang. high resolution computed tomography, HRCT)
  • spiralna tomografia komputerowa (ang. spiral computed tomography, sCT),
  • magnetyczny rezonans jądrowy (ang. nuclear magnetic resonance NMR, magnetic resonanse imaging, MRI),
  • pozytonowa tomografia emisyjna (ang. positron emission tomography, PET).
  • Wykorzystanie wszystkich tych technik pozwala na szybkie i precyzyjne diagnozowanie wielu poważnych uszkodzeń organów wewnętrznych. Obserwacja fizjologii ludzkiego ciała przyczynia się też do postępu w badaniach nad człowiekiem. Dzięki możliwości "podglądania" ludzkiego mózgu podczas pracy naukowcy stają o krok bliżej do zrozumienia fenomenu inteligencji. Z wyjątkiem magnetycznego rezonansu jądrowego każda z technik radiologicznych wiąże się z napromieniowaniem pacjenta. Oznacza to, że w przypadku kumulacji dawki promieniowania jonizującego mogą pojawić się skutki uboczne. Istnienie tych skutków ubocznych nie może być bagatelizowane, ale obecnie przeważa strach przed każdym rodzajem promieniowania nawet w najmniejszych dawkach, które są używane w diagnostyce.

    Nukleony – wspólna nazwa protonów i neutronów, czyli podstawowych cząstek tworzących jądro atomu. Nukleony składają się z kwarków. Choć przez obecne teorie cząstek protony i neutrony nie są uznawane za cząstki elementarne, ale z historycznych względów zalicza się je do cząstek elementarnych.Liczba masowa (A) – wartość opisująca liczbę nukleonów (czyli protonów i neutronów) w jądrze atomu (nuklidzie) danego izotopu danego pierwiastka. Liczby masowej nie należy mylić z masą atomową pierwiastka, która wyznaczana jest metodami chemicznymi, ani też z masą pojedynczego jądra.

    Niebezpieczeństwa związane z technologiami jądrowymi[]

    Znak ostrzegający przed skażeniem radioaktywnym

    Ubocznym skutkiem wykorzystania technologii nuklearnej może się stać uwolnienie do środowiska naturalnego substancji zawierających nietrwałe jądra z materiałów w trakcie użycia jak i odpadów promieniotwórczych powodując skażenie radioaktywne środowiska. Skażenie promieniotwórcze jest bardzo trudne do usunięcia, gdyż izotopy promieniotwórcze tylko bardzo nieznacznie różnią się fizycznie i chemicznie od izotopów trwałych. Podczas pracy reaktorów jądrowych powstają radioaktywne odpady. Odpady z elektrowni jądrowych są przetwarzane w specjalnych zakładach w celu odzyskania cennych izotopów, a pozostałości zostają złożone w mogilniku, zapobiegającym wydostaniu się promieniotwórczych substancji do środowiska.

    Azot (N, łac. nitrogenium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 7, niemetal z grupy 15 (azotowców) układu okresowego. Stabilnymi izotopami azotu są N i N. Azot w stanie wolnym występuje w postaci dwuatomowej cząsteczki N2. W cząsteczce tej dwa atomy tego pierwiastka są połączone ze sobą wiązaniem potrójnym. Azot jest podstawowym składnikiem powietrza (78,09% objętości), a jego zawartość w litosferze Ziemi wynosi 50 ppm. Wchodzi w skład wielu związków, takich jak: amoniak, kwas azotowy, azotyny oraz wielu ważnych związków organicznych (kwasy nukleinowe, białka, alkaloidy i wiele innych). Azot w fazie stałej występuje w sześciu odmianach alotropowych nazwanych od kolejnych liter greckich (α, β, γ, δ, ε, ζ). Najnowsze badania wykazują prawdopodobne istnienie kolejnych dwóch odmian (η, θ).Mechanika kwantowa (teoria kwantów) – teoria praw ruchu obiektów świata mikroskopowego. Poszerza zakres mechaniki na odległości czasoprzestrzenne i energie, dla których przewidywania mechaniki klasycznej nie sprawdzały się. Opisuje przede wszystkim obiekty o bardzo małych masach i rozmiarach - np. atom, cząstki elementarne itp. Jej granicą dla średnich rozmiarów lub średnich energii czy pędów jest mechanika klasyczna.

    Podczas budowy pierwszej broni jądrowej, oraz przez cały okres jej gromadzenia, państwa posiadające głowice nuklearne dokonywały wielu prób tej broni. Próby te polegały zwykle na detonacji głowic próbnych w rozmaitych warunkach: pod ziemią, na powierzchni ziemi i w powietrzu, m.in. w stratosferze. Ubocznym efektem tych prób było uwolnienie do środowiska dużej ilości materiałów promieniotwórczych, jednak w skali całej planety wzrost promieniowania jonizującego wywołany przez próby nuklearne i awarie reaktorów jądrowych jest bardzo mały w stosunku do promieniowania naturalnego. Na przykład średnia roczna wartość promieniowania tła na obszarze Europy po awarii w Czarnobylu wzrosła o zaledwie 1%.

    Stany Zjednoczone, Stany Zjednoczone Ameryki (ang. United States, US, United States of America, USA) – federacyjne państwo w Ameryce Północnej graniczące z Kanadą od północy, Meksykiem od południa, Oceanem Spokojnym od zachodu, Oceanem Arktycznym od północnego zachodu i Oceanem Atlantyckim od wschodu.Fizjologia (gr. φυσιολογία, od φύσις - natura + λόγος - nauka) – nauka o mechanizmach rządzących przebiegiem czynności życiowych organizmów.

    Przetwarzanie odpadów radioaktywnych wywołuje w Europie bardzo burzliwe protesty ruchów „zielonych”. Podczas przewozu kontenerów z utylizowanym paliwem przez Niemcy więcej kosztuje organizacja kordonów policji broniącej konwój przed manifestantami, niż sam transport. W latach 80. w Polsce w Żarnowcu rozpoczęto budowę elektrowni jądrowej (zobacz więcej w art. Elektrownia Jądrowa Żarnowiec). Jednak protesty okolicznej ludności i „ekologów” spowodowały zarzucenie projektu. Poprawnie przeprowadzony proces utylizacji odpadów radioaktywnych nie powoduje skażenia środowiska. Więcej radioaktywnych odpadów emitują do otoczenia elektrownie węglowe niż jądrowe. Popiół ze spalania węgla zawiera duże ilości pierwiastków radioaktywnych, a pozostaje w naszym otoczeniu, także jako wypełniacz w materiałach budowlanych.

    Tkanka (łac. textum, l. m. textus; gr. histos – utkanie, tkanka) – zespół komórek (wraz z istotą międzykomórkową) o podobnej budowie, określonych czynnościach, podobnym pochodzeniu, przemianie materii i przystosowanych do wykonywania określonej funkcji na rzecz całego organizmu. Tkanki są elementami składowymi narządów i ich układów. Dział biologii zajmujący się tkankami to histologia.Superpozycja – własność rozwiązań równania różniczkowego przejawiająca się w tym, że suma dwóch rozwiązań także jest rozwiązaniem równania. W podstawowym sensie własność ta może zostać wyrażona w inny sposób przez twierdzenie, że przestrzeń rozwiązań równania jest przestrzenią liniową. Tak wyrażone twierdzenie pozostaje prawdziwe, jeśli równanie różniczkowe jest liniowe.

    Przypisy

    1. Discovery and Assignment of Elements with Atomic Numbers 113, 115, 117 and 118. IUPAC, 2015. [dostęp 2016-07-18].
    2. Alain Coc, Stéphane Goriely, Yi Xu, Matthias Saimpert, Elisabeth Vangioni. Standard big bang nucleosynthesis up to CNO with an improved extended nuclear network. „The Astrophysical Journal”. 744 (2, art. nr 158), 2012. DOI: 10.1088/0004-637X/744/2/158. 
    Dubna (ros. Дубна) – miejscowość w centralnej europejskiej części Rosji, około 125 km na północ od Moskwy nad Wołgą.Ładunek termojądrowy − (także: wodorowy) ładunek wybuchowy w którym głównym źródłem energii wybuchu jest niekontrolowana i samopodtrzymująca się reakcja łańcuchowa w podczas której izotopy wodoru (najczęściej deuteru i trytu) łączą się pod wpływem bardzo wysokiej temperatury tworząc hel w procesie fuzji nuklearnej. Niezbędna do zapoczątkowania fuzji temperatura uzyskiwana jest w drodze detonacji ładunku jądrowego. Ładunki tego typu z uwagi na swą niekontrolowaną naturę, znajdują jedynie wojskowe zastosowanie destrukcyjne.


    Podstrony: [1] [2] [3] [4] 5



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Glukoza (dokładniej: D-glukoza) – organiczny związek chemiczny, monosacharyd (cukier prosty) z grupy aldoheksoz. Jest białym, drobnokrystalicznym ciałem stałym, z roztworów wodnych łatwo krystalizuje jako monohydrat. Jest bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie (nie zmienia pH roztworu). Ma słodki smak, nieco mniej intensywny od sacharozy.
    Żarnowiec (kaszb. Żarnówc lub też Żarnowc, niem. Zarnowitz) – wieś kaszubska w Polsce, w województwie pomorskim, w powiecie puckim, w gminie Krokowa, na Wysoczyźnie Żarnowieckiej, w pobliżu Jeziora Żarnowieckiego, w otulinie Nadmorskiego Parku Krajobrazowego i przy drodze wojewódzkiej nr 213. Wieś jest siedzibą sołectwa Żarnowiec w którego skład wchodzi również miejscowość Porąb.
    Akcelerator – urządzenie służące do przyspieszania cząstek elementarnych lub jonów do prędkości bliskich prędkości światła. Cząstki obdarzone ładunkiem elektrycznym są przyspieszane w polu elektrycznym. Do skupienia cząstek w wiązkę oraz do nadania im odpowiedniego kierunku używa się odpowiednio ukształtowanego, w niektórych konstrukcjach także zmieniającego się w czasie, pola magnetycznego lub elektrycznego.
    Islam (arab. الإسلام ; al-islām) – religia monoteistyczna, druga na świecie pod względem liczby wyznawców po chrześcijaństwie. Świętą księgą islamu jest Koran, a zawarte w niej objawienie ma stanowić ostateczne i niezmienne przesłanie Boga do ludzi.
    Reakcja chemiczna – każdy proces, w wyniku którego pierwotna substancja zwana substratem przemienia się w inną substancję zwaną produktem. Aby cząsteczka substratu zamieniła się w cząsteczkę produktu konieczne jest rozerwanie przynajmniej jednego z obecnych w niej wiązań chemicznych pomiędzy atomami, bądź też utworzenie się przynajmniej jednego nowego wiązania. Reakcje chemiczne przebiegają z reguły z wydzieleniem lub pochłonięciem energii cieplnej, promienistej (alfa lub beta) lub elektrycznej.
    Turbina (z łac. turbo, burza, trąba powietrzna) – silnik przepływowy wykorzystujący energię przepływającego płynu do wytwarzania energii mechanicznej. Elementem wirnika oddziałującym z płynem są specjalnie ukształtowane łopatki.
    Izotopy – odmiany pierwiastka chemicznego różniące się liczbą neutronów w jądrze atomu (z definicji atomy tego samego pierwiastka mają tę samą liczbę protonów w jądrze). Izotopy tego samego pierwiastka różnią się liczbą masową (łączną liczbą neutronów i protonów w jądrze), ale mają tę samą liczbę atomową (liczbę protonów w jądrze).

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.05 sek.