原子力とは何か、どのようにして得られるのかを説明します。また、それが何のためにあるのか、長所、短所、そしていくつかの例。
原子力は安全で、非常に効率的で、用途が広いです。原子力とは何ですか？
核エネルギーまたは原子エネルギーは、原子核内または原子核間で発生する反応の結果です。つまり、核反応で放出されるエネルギーです。これらの反応は、自発的または人工的に発生する可能性があります。
核反応は、核の結合または断片化のプロセスです。 原子 Y 亜原子粒子。原子核は、その過程で大量のエネルギーを放出または吸収して、結合または断片化する可能性があります。核が断片化するとき、そのプロセスは核分裂と呼ばれ、それらが結合するとき、それは核融合と呼ばれます。
核分裂は、重い原子核がより小さな原子核に断片化されたときに発生します 重さ、自由中性子、光子、原子核の破片も生成できます。核融合は、同様の電荷を持ついくつかの原子核が結合して、新しい、より重い原子核を形成するときに発生します。これらの反応は、特定の同位体の原子核で発生します。 化学元素 ウラン（U）や水素（H）のように。
核反応に関与する大量のエネルギーは、基本的に、反応する粒子の質量の一部が直接エネルギーに変換されるという事実によるものです。このプロセスは、ドイツの物理学者アルバートアインシュタインによって彼の方程式を提起することによって議論されました：
E =mc²
どこ：
ご覧のとおり、アインシュタインが提案した方程式は、質量とエネルギーに関連しています。
核反応で放出されたエネルギーは、生成するために使用することができます 電気 熱核発電所、核医学、産業、鉱業、 考古学 そして他の多くのアプリケーションで。
その主な用途は、 電力、原子力エネルギーが大規模な加熱に使用される場所 ボリューム から 水 または生成する ガス、 だれの カロリーエネルギー 次に、電気を生成する大型タービンを駆動するために使用されます。
原子力エネルギーの管理された使用は、慈善目的で使用されます。それは非常に重要なエネルギー源ですが、残念ながら、大量破壊兵器の製造のための軍事目的にも使用されています。
原子力はどのようにして得られますか？
核エネルギーは、特定の化学元素の特定の原子核での核反応の結果として得られます。核エネルギーを得るための最も重要なプロセスのいくつかは、元素ウラン（U）の同位体ウラン235（235U）の核分裂と、元素水素（H）の同位体重水素-トリチウム（2H-3H）の融合です。ただし、核エネルギーは、同位体thorium-232（232Th）、プルトニウム239（239Pu）、ストロンチウム90（90Sr）、またはポロニウム210（210Po）の核反応からも取得できます。
ウラン235（235U）の核分裂は発熱反応です。つまり、大量のエネルギーを放出します。放出されたエネルギーは、反応が起こっている媒体（たとえば水など）を加熱します。
核分裂が起こるために、235U同位体は爆撃されます 中性子 無料（ただし、爆撃することもできます 陽子、他の原子核またはガンマ線）その速度は非常に制御されています。このようにして、自由中性子は原子核に吸収され、不安定化して断片化し、他の小さな核、自由中性子、他の亜原子粒子、および大量のエネルギーを生成します。中性子の速度を制御することは重要です。なぜなら、中性子が非常に高い場合、それらは単に原子核と衝突または通過する可能性があり、核分裂を生成するために吸収されないからです。
核分裂の結果として生成された粒子は、次に、他の隣接する核によって吸収される可能性があり、これも核分裂であり、この他の核分裂の結果として生成される粒子は、再び、によって吸収される可能性がある。他の核など、連鎖反応として知られているものを生成します。
上記のように、制御された核連鎖反応には多くの有益な用途があります。しかし、連鎖反応が制御されていない場合、それは分裂する物質がなくなるまで続きます。これは短時間で発生します。この制御されていないプロセスは、米国が日本に投下した原子爆弾の運用の始まりです。 第二次世界大戦.
一方、重水素とトリチウムのペア（2H-3H）の核融合は、存在する最も単純な核融合プロセスです。この融合が起こるためには、2つの陽子を近づける必要があります（1つは2Hから、もう1つは3Hから）、強い核相互作用の力（核を結合する力、つまり陽子と中性子、そしてそれを克服する必要があります）陽子は同じ電荷を持っているので、陽子間の反発力は静電相互作用力を超えます。陽子は正の電荷を持っているので、互いに反発する傾向があります。これを達成するために、特定の圧力と減圧が適用されます。 温度 非常に具体的です。この核融合プロセスは、4He原子核、中性子、および大量のエネルギーを生成します。
核融合は、 出演者たとえば、太陽ですが、これも人工的に生成されています。
一般に、核反応は不安定な原子を生成し、それ自体を安定させるために、過剰なエネルギーを 環境 指定された時間。この放出されたエネルギーは電離放射線と呼ばれ、電離するのに十分なエネルギーを持っています 案件 その周り、それが放射線がすべての生命体にとって非常に危険である理由です。
原子力とは何ですか？
原子力の平和利用は、発電（今日の工業化された世界ですでに非常に重要である）だけでなく、使用可能で格納可能な熱エネルギーの生産、または 力学的エネルギー、さらには医療用または外科用材料の滅菌に使用できる電離放射線の形態もあります。また、原子力潜水艦などの車両に動力を供給するためにも使用されます。
原子力の利点
原子力の利点は次のとおりです。
- 少し汚染。事故がなく、放射性廃棄物が適切に処分されている限り、原子力発電所は燃焼よりも環境を汚染しません。 化石燃料.
- 安全な。の要件がある限り 安全、原子力発電は、信頼性が高く、一貫性があり、クリーンである可能性があります。
- 効率的。これらのタイプの核反応によって放出されるエネルギーの量は、 原材料 彼らは要求します。
- 用途が広い。医学などの人間の知識のさまざまな分野での放射線や他の形態の原子力エネルギーの適用は重要です。
原子力のデメリット
原子力の不利な点は次のとおりです。
- リスキーな前者のチェルノブイリ原子炉で発生したような事故の場合 ソビエト連邦、民間人や動物の生命さえも放射能汚染のリスクが高いです。
- 廃棄。原子力発電所からの放射性副産物は取り扱いが難しく、半減期が非常に長いものもあります（放射性原子が崩壊するのにかかる時間）。
- 高い原子力発電所の創設とこれの使用 テクノロジー それは通常非常に高価です。
原子力の特徴
大まかに言えば、原子力は強力で効率的であり、物理学に対する人間の習熟の真の成果です。しかし、それは危険な技術でもあります。広島と長崎の原爆投下による災害、またはソ連のチェルノブイリ事故を見た後、この種の技術は地球上の生命にとって真の危険を表すことが知られています。私たちはそれを知っています。
原子力の例
このエネルギーの平和的な使用例は、日本の伊方にあるような原子力発電所です。その好戦的な使用の例は、 都市 第二次世界大戦中の1945年の広島と長崎からの日本人女性。