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.


Denne artikkelen er ikkje (ferdig) omsett frå bokmål enno.

Hjelp oss gjerne med å gjera omsetjinga ferdig!

[endre] Kjernefysisk aktivitet

Kjernefysisk aktivitet er det som skjer når:

  1. Atomer splittes opp (Fisjon)
  2. Atomer smeltes sammen (Fusjon)

[endre] Fisjon

Fisjon er det som skjer når atom (som regel 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 nøytronane treffer atomet si kjerne. Når eit nøytron smeller saman med ein ustabil atomkjerne på denne måten, fører det til at nøytron i atomkjernen frigjer seg. Desse fer som prosjektil ut av atomkjernen og kan igjen treffa andre atomkjerner. Kvart vesle treff gjer at det vert frigjort litt varme, og sidan talet på treff aukar til mange tusen i sekundet, stig temperaturen, til uranet fordamper. Fisjon føregår også med Plutonium som drivstoff, men Plutonium er både meir sjeldant og dyrare, sidan det ikkje eksisterer på jorda naturleg, slik uran gjer.

[endre] Kva fisjon vert brukt til

Dei brukar fisjon mykje i kjernekraft, men også i atombomber.

[endre] Korleis utløyse fisjon

Det er flere måter å utløse fissjon på. I kjernekraftverk er det en nøytrongenerator som sender en strøm av nøytroner mot uranet, mens det i atombomber er en kule av uran eller plutonium rundt en nøytrongenerator, som aktiveres av en sjokkbølge.

Fisjon forekommer blant annet når en radioaktiv isotop utsettes for en sjokkbølge. Det kan også forekomme når plutonium kommer over den kritiske massen.

[endre] Fusjon

Fusjon er nøyaktig det motsatte av fisjon, nemlig at atomer smeltes sammen. Fusjon er mye vanskeligere å utløse enn fisjon. Det har kun lyktes forskere å observere fusjon i brøkdelen av et sekund pga de enormt høye temperaturene som kreves. Drivstoffet for fusjon er som regel deuterium og tritium. Begge stoffene er radioaktive isotoper av hydrogen. Begge stoffene har også til felles at de ved standard atmosfære og temperatur, at de er gasser. Dette gjør det vanskelig å lagre dem, og de blandes dermed med litium. Deuterium kan ta plassen til hydrogen i vanlig vann (H2O), og skaper dermed tungtvann.

[endre] Anvendelse av fusjon

Fusjon anvendes mest i moderne atombomber, også kjent som hydrogenbomber. Fusjon er også det som foregår i stjerner, som f.eks. solen.

[endre] Hvordan utløse fusjon

Fusjon er meget vanskelig å utløse, siden det krever enorm temperatur og trykk. Det utløses i hydrogenbomber ved hjelp av en atombombe som bruker fisjon. Denne øker da temperatur og trykk så enormt at en plutoniumstav begynner å fisjonere, hvilket igjen starter fusjonen. Fusjon er mer effektivt bl. a. fordi det har høyere effektivitet.

[endre] Eksempler på andvendelser

Eksempler på praktiske anvendelser av kjernefysikk er

  • Kjernekraft
  • Atombomber
  • MRI-scanning (Anvendes innen medisin for å scanne kroppen innvortes)
  • Røntgenfotografi