Menu English Ukrainian Russia Laman Utama

Perpustakaan teknikal percuma untuk penggemar dan profesional Perpustakaan teknikal percuma


tindak balas pembelahan. Sejarah dan intipati penemuan saintifik

Penemuan saintifik yang paling penting

Buku Panduan / Penemuan saintifik yang paling penting

Komen artikel Komen artikel

Pada tahun 1938, I. Joliot-Curie dan P. Savich menyedari bahawa dalam uranium diaktifkan dengan kaedah Fermi, terdapat unsur yang serupa dengan lanthanum. Eksperimen ini telah diulang pada tahun yang sama oleh O. Hahn dan F. Strassman, yang mengesahkan keputusan rakan sekerja Perancis mereka dan menetapkan bahawa unsur baharu yang mereka perhatikan adalah lanthanum tepat.

Bersama Hahn dan Strassmann, Lisa Meitner, lulusan Universiti Vienna, ahli teori dan pakar berbakat dalam bidang fizik atom, bekerja di Institut Kaiser Wilhelm di Berlin. Tetapi, sebagai seorang Yahudi asal Jerman, dia terpaksa melarikan diri ke Denmark di Copenhagen ke Niels Bohr dan Otto Frisch, seorang lagi ahli fizik Jerman.

Dan kemudian peristiwa itu diterangkan secara terperinci dalam buku "The World of the Atom": "Dalam suasana kreatif yang tenang Institut Fizik Teori, dia dengan cepat melupakan kebimbangan dan ketakutan pada hari-hari lalu. Sekarang masalah atom nukleus sekali lagi menjadi perkara utama untuknya.

Dua hari sebelum pemergiannya, Lise Meitner menerima surat daripada Otto Hahn, di mana dia menulis tentang penyelidikan ke dalam barium radioaktif. Selepas membaca surat itu, dia secara naluriah mengepalkan penumbuknya. Dia mahu menghancurkannya dan membuangnya. Di dalam, semuanya mendidih: "Karut! Apa yang tidak masuk akal!"

Apabila keseronokan pertama berlalu, dia berfikir: "Jika Hahn mendakwa bahawa uranium bertukar menjadi barium, mungkin benar. Dia tidak boleh silap. Mungkin Irene Curie betul..." Meitner boleh meragui kerja orang lain, tetapi keputusan Ghana - tidak. Ini bermakna bahawa neutron menyebabkan beberapa jenis transformasi baru nukleus uranium. Dia mengambil pensel dan mula menulis dengan pantas. Simbol matematik yang digunakannya untuk mengisi helaian itu kelihatan tidak dapat difahami oleh orang biasa. Nukleus atom uranium terpecah kepada kira-kira dua bahagian. Dalam surat itu, Gan menggunakan perkataan "berpecah". Sekarang ia tidak begitu penting, fakta itu sendiri adalah penting. Adakah mungkin untuk memahami kemungkinan perpecahan tersebut berdasarkan undang-undang fizik yang diketahui? Pengiraan pertama yang dibuatnya memberikan jawapan yang positif. Meitner berasa tidak pasti - bagaimana jika dia salah?"

Lisa meminta untuk menyemak pengiraan Otto Frisch. Dia menyelak helaian yang renyuk, kemudian mengeluarkan pensel, mencangkung dan mula membuat pengiraan dengan pantas.

- Tetapi ia indah dan luar biasa. Anda betul-betul betul! Frisch menyeluk helaian ke dalam poketnya. - Kami akan kembali. Kami perlu menyemak segala-galanya dengan segera.

Jadi cuti mereka berakhir sebelum mereka bermula. Perayaan itu menjanjikan sangat meriah, tetapi sekarang mereka tidak berminat. Mereka mengunci diri mereka di dalam bilik di mana salah satu kajian teori yang paling luar biasa bermula. Kesusahan yang besar menanti mereka. Pengiraan yang tidak berkesudahan, kesimpulan yang rumit dan memakan masa, pengesahan keputusan yang diperoleh, perbandingan dengan formula dan corak yang diperolehi ... Mereka tidak perasan bagaimana tujuh hari telah berlalu dan bagaimana tahun 1939 telah tiba. Tahun baru membawa teori baru. Meitner dan Frisch adalah orang pertama yang memberikan penjelasan secara teori tentang keputusan yang diperoleh oleh Hahn dan Strassmann. Jika kesimpulan mereka disahkan dan semuanya ternyata betul, manusia akan mengikuti jalan baru, akan mempunyai sumber tenaga baru. Mereka menyedari sepenuhnya bahawa mereka telah membuat penemuan yang mencipta zaman, jadi mereka bergegas untuk menyediakan artikel.

Artikel oleh Lise Meitner dan Otto Frisch bertajuk "Pembelahan Uranium oleh Neutron: Jenis Tindak Balas Nuklear Baru" diterbitkan pada 16 Januari 1939, dan muncul di Priroda sebulan kemudian. Satu lagi artikel mereka tidak lama lagi diterbitkan di sini - "Produk Pembelahan Nukleus Uranium" dan kemudian kerja Frisch mengenai hasil eksperimen yang dijalankan di Denmark.

Malah, fenomena ini dijelaskan hampir serentak pada akhir 1938 dan awal 1939 oleh beberapa ahli fizik. Dalam masa kurang daripada sebulan di empat makmal di seluruh dunia - di Copenhagen, New York, Washington dan Paris.

Hahn dan Strassmann, Meitner dan Frisch telah pun disebut. Di penjara Universiti Columbia, John Dunning dan dua pembantu turut menjalankan pembelahan nukleus uranium. Selain mereka, di makmal Collège de France di Paris, pasangan Irene dan Frédéric Joliot-Curie, bersama rakan usaha sama mereka Pavle Savich, Hans Halban dan Lev Kovarsky, menemui penemuan yang sama.

Menurut penjelasan ini, atom uranium yang dibombardir oleh neutron mengalami jenis pembelahan baru, dengan atom yang dipukul oleh neutron terpecah kepada dua bahagian yang lebih kurang sama. Fenomena ini tidak lama kemudian diberi nama pembelahan.

Joliot-Curie segera menyedari betapa pentingnya pereputan atom jenis baharu ini. Dalam nukleus unsur cahaya, bilangan proton dan neutron adalah lebih kurang sama, dan dengan peningkatan nombor atom, bilangan relatif neutron meningkat. Jika dalam nukleus uranium nisbah bilangan neutron kepada bilangan proton ialah 1,59, maka bagi unsur tengah sistem berkala ia turun naik antara 1,2 dan 1,4. Ini bermakna jika atom uranium mereput kepada dua bahagian, maka jumlah bilangan neutron dalam serpihan pembelahan mesti, untuk mencapai kestabilan serpihan pembelahan itu sendiri, menjadi kurang daripada bilangan neutron yang terkandung dalam nukleus asal. Pembelahan atom uranium membebaskan neutron, yang seterusnya boleh menyebabkan pembelahan atom lain.

Oleh itu, terdapat kemungkinan tindak balas berantai serupa dengan tindak balas rantai kimia dalam letupan. F. Perrin pada tahun 1939 yang sama membuat dan menerbitkan pengiraan pertama "jisim kritikal" yang diperlukan untuk memulakan tindak balas berantai. Benar, itu hanyalah penilaian awal.

Hari ini diketahui bahawa tiada jumlah uranium biasa boleh memulakan tindak balas berantai. Neutron yang dihasilkan oleh pembelahan atom uranium-235 diserap oleh apa yang dipanggil "penangkapan resonans" oleh atom uranium-238 untuk membentuk uranium-239. Yang terakhir, akibat daripada dua pereputan berturut-turut, berpindah ke neptunium dan plutonium. Hanya untuk bahan pembelahan seperti uranium-235 dan plutonium, terdapat jisim kritikal.

Pengiraan kehilangan jisim semasa pembelahan atom uranium memungkinkan, lebih-lebih lagi, untuk meramalkan bahawa proses pembelahan mesti disertai dengan pembebasan tenaga yang besar sebanyak 165 MeV.

Idea Joliot-Curie tidak lama kemudian disahkan secara eksperimen. Telah terbukti bahawa nukleus uranium menangkap neutron perlahan dan kemudian pembelahan. Niels Bohr selepas pertimbangan teori, dia membuat kesimpulan bahawa bukan uranium biasa dengan jisim 238 yang mengalami pembelahan, tetapi isotopnya dengan jisim 235. Pada tahun 1940, A.O. Nier mengesahkan ramalan Bohr secara eksperimen, juga mendapati bahawa satu lagi atom mudah fisil ialah atom plutonium.

Idea menggunakan tenaga atom untuk tujuan ketenteraan dikemukakan oleh sekumpulan saintis asing yang melarikan diri dari fasisme ke Amerika Syarikat, di mana L. Szilard, E. Wigner, E. Teller, W. R. Weisskopf, E. Fermi dinamakan. dalam laporan tersebut. Kumpulan ini berjaya menarik minat Presiden Roosevelt dari Amerika Syarikat. Para saintis ini menggunakan Einsteinyang menulis surat kepada presiden. Akibatnya, Roosevelt memutuskan untuk memberikan sokongan negeri untuk kajian ini, dan mereka segera diklasifikasikan.

"Usaha untuk menghasilkan tenaga atom dalam kuantiti yang banyak mempunyai dua matlamat berbeza: pelepasan tenaga perlahan yang terkawal untuk keperluan industri dan penciptaan bahan letupan yang sangat tinggi," tulis Gliozzi. "Matlamat kedua adalah sangat mendesak dalam tempoh tragis dunia itu. Walau bagaimanapun, tidak lama kemudian saintis menyedari bahawa cara terpantas untuk mencapai matlamat kedua adalah untuk mencapai matlamat pertama. Seperti yang telah kita katakan, atom plutonium dan uranium-235, yang hanya 0,7 peratus dalam uranium semulajadi, tertakluk kepada pembelahan. .Bom atom memerlukan sejumlah besar uranium-235, yang sangat sukar untuk diasingkan. Penjanaan tenaga perlahan tidak memerlukan pengasingan terlebih dahulu, hanya kuantiti uranium yang besar diperlukan, dan plutonium dihasilkan sebagai hasil sampingan. Oleh itu idea ​​"tumpukan atom", dinamakan sedemikian, mungkin kerana kesederhanaan reka bentuknya. Nama ini kini hanya untuk kepentingan sejarah, kerana ia telah digantikan dengan nama yang lebih sesuai "nuklear tor". Tujuan asal timbunan atom bukanlah untuk mendapatkan tenaga, tetapi untuk menghasilkan plutonium dalam kuantiti yang diperlukan untuk mencipta bom atom.

Masalah penting ialah pengurangan bilangan neutron yang ditangkap oleh uranium-238 akibat resonans; mereka terkeluar daripada tindak balas berantai, walaupun ia berguna sebagai pengayaan, iaitu, dalam pengeluaran uranium-239, yang kemudiannya bertukar menjadi neptunium dan plutonium. Oleh itu, adalah perlu untuk mengeluarkan neutron pantas daripada jisim uranium secepat mungkin, mengambil tenaga kinetiknya dan sekali lagi mengarahkannya ke dalam uranium dalam bentuk neutron terma untuk menyebabkan pembelahan uranium-235. Fungsi penyederhana ini boleh dilakukan oleh atom unsur cahaya yang berlanggar dengan neutron kehilangan sebahagian besar tenaganya, tanpa pada masa yang sama menyebabkan perubahan dalam atom ini. Setakat ini, hanya dua bahan yang sesuai untuk tujuan ini ditemui: hidrogen berat (dalam bentuk air berat) dan karbon. Air berat sangat mahal, jadi kami menetap pada karbon dalam bentuk grafit.

Dandang atom pertama, atau reaktor nuklear, lapisan berselang-seli uranium dan grafit, direka dan dibina oleh Fermi dengan kerjasama Anderson, Zinn, L. Woods dan G. Weil, mula beroperasi pada 2 Disember 1942, di gelanggang tenis Universiti Chicago. Kuasanya ialah 0,5 watt. Sepuluh hari kemudian ia dibawa sehingga 200 watt. Ia adalah pemasangan pertama tenaga nuklear, yang kini telah menjadi salah satu cabang industri moden yang paling maju."

Terdapat plak peringatan di dinding luar gelanggang tenis di Universiti Chicago. Tulisan di papan tulis berbunyi:

"Di sini pada 2 Disember 1942, seorang lelaki buat pertama kalinya melakukan tindak balas berantai dan ini menandakan permulaan menguasai tenaga nuklear yang dikeluarkan."

Loji perintis pertama memungkinkan untuk menjalankan kajian eksperimen yang tepat mengenai proses pengeluaran plutonium. Ia membawa kepada kesimpulan bahawa kaedah ini memberikan kemungkinan sebenar untuk mengeluarkan plutonium dalam kuantiti yang mencukupi untuk membuat bom atom. Pada penghujung tahun 1943, projek bom atom memasuki peringkat pelaksanaan. Letupan percubaan pertama telah berjaya dilakukan pada 17:30 petang pada 16 Julai 1945, di Pangkalan Tentera Udara Alamogordo, kira-kira 200 kilometer dari Albuquerque, di padang gurun New Mexico.

Pengarang: Samin D.K.

 Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian Penemuan saintifik yang paling penting:

▪ Gangguan

▪ Planet Uranus

▪ Teori nilai lebihan

Lihat artikel lain bahagian Penemuan saintifik yang paling penting.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Fon kepala Xiaomi Buds 4 Pro 03.03.2023

Xiaomi telah memperkenalkan fon kepala wayarles baharu dengan bunyi Hi-Res.

Jenama China Xioami, yang mengkhusus terutamanya dalam aksesori dan atasan yang murah untuk wang mereka, telah memperkenalkan fon kepala wayarles Xiaomi Buds 4 Pro baharu. Seperti namanya, peranti itu berada dalam barisan perdana; lebih-lebih lagi, syarikat itu memanggil mereka "immersive".

Hakikatnya ialah Xiaomi Buds 4 Pro menyokong bunyi berkualiti tinggi berkat teknologi Hi-Res Audio Wireless. Ini bermakna bakal pembeli akan dapat menggunakan fon kepala bukan sahaja untuk bunyi "teknikal" - podcast, video atau perbualan - tetapi juga untuk mendengar muzik dengan kadar bit yang tinggi. Kualiti bunyi akan menjadi lebih baik terima kasih kepada sistem pengurangan herotan bunyi LDAC terbaru Sony.

Bagi pengurangan hingar, ia berada di atas di sini: sistem terbina dalam mampu memotong sehingga 48 dB hingar ambien. Sebagai perbandingan, Samsung Buds Pro hanya menghalang 33dB dan AirPopds Pro 35dB. Dari segi "pengurangan hingar", kebaharuan ini berfungsi dengan lebih cekap dan akan dapat menghilangkan bukan sahaja bunyi frekuensi rendah, tetapi juga bunyi frekuensi pertengahan - contohnya, kesibukan bandar atau bunyi logam.
Sebagai tambahan kepada semua perkara di atas, Xiaomi Buds 4 Pro menyokong bunyi sekeliling: fon kepala boleh menjejaki kedudukan kepala pendengar dan meletakkan peringkat bunyi dengan sewajarnya. AirPods Pro mempunyai ciri yang serupa. Satu lagi ciri hebat fon kepala "epal" - bertukar pantas antara peranti - juga terdapat dalam produk baharu, yang boleh bertukar antara dua peranti tanpa sebarang tindakan tambahan.

Daripada satu pengecasan, Buds 4 Pro akan bertahan sehingga 9 jam, meningkat kepada 38 jam, dengan mengambil kira kapasiti kes pengecasan - dengan cara ini, ia boleh dicas secara wayarles.

Berita menarik lain:

▪ Komputer dalam buaian bayi

▪ Transistor DirectFET 200V pertama

▪ Ekosistem 802.11ac Diumumkan

▪ Lantai kayu yang menjana elektrik dari tangga

▪ Kad microSD Ketahanan Tinggi Transcend

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

 

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian laman web Pengawal mikro. Pemilihan artikel

▪ Artikel Argonauts. Ungkapan popular

▪ artikel Apakah burung terbang terbesar? Jawapan terperinci

▪ artikel Shchitovka. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi

▪ artikel Pengesan logam voltan rendah. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Litar mikro. Menukar penguat kuasa frekuensi audio TDA8925. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Имя:


E-mel (pilihan):


Komen:





Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024