|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
LE PRINCIPALI SCOPERTE SCIENTIFICHE
Reazione di fissione. Storia ed essenza della scoperta scientifica
Elenco / Le scoperte scientifiche più importanti Nel 1938, I. Joliot-Curie e P. Savich notarono che nell'uranio attivato con il metodo Fermi, c'è un elemento simile al lantanio. Questi esperimenti furono ripetuti nello stesso anno da O. Hahn e F. Strassman, che confermarono i risultati dei loro colleghi francesi e stabilirono che il nuovo elemento che avevano notato era proprio il lantanio. Insieme a Hahn e Strassmann, Lise Meitner, laureata all'Università di Vienna, teorica di talento e specialista nel campo della fisica atomica, ha lavorato al Kaiser Wilhelm Institute di Berlino. Ma, essendo ebrea di origine tedesca, fu costretta a fuggire in Danimarca a Copenaghen da Niels Bohr e Otto Frisch, un altro fisico tedesco. E poi gli eventi sono descritti in dettaglio nel libro "Il mondo dell'atomo": "Nella calma atmosfera creativa dell'Istituto di fisica teorica, ha rapidamente dimenticato le ansie e le paure dei giorni passati. Ora il problema dell'atomo nucleo divenne di nuovo la cosa principale per lei. Due giorni prima della sua partenza, Lise Meitner ha ricevuto una lettera da Otto Hahn, in cui scriveva della ricerca sul bario radioattivo. Dopo aver letto la lettera, istintivamente strinse i pugni. Voleva schiacciarlo e buttarlo via. Dentro, tutto ribolliva: "Sciocchezze! Che sciocchezze!" Quando la prima eccitazione passò, pensò: "Se Hahn afferma che l'uranio si trasforma in bario, forse è davvero così. Non può sbagliarsi. Probabilmente Irene Curie aveva ragione..." Meitner poteva dubitare del lavoro degli altri, ma i risultati del Ghana - NO. Ciò significa che i neutroni causano un nuovo tipo di trasformazione del nucleo di uranio. Prese una matita e cominciò a scrivere velocemente. I simboli matematici con cui ha compilato il foglio sarebbero sembrati incomprensibili a una persona comune. Il nucleo dell'atomo di uranio si è diviso in circa due parti. Nella lettera, Hahn ha usato la parola "divisione". Ora questo non è così importante, il fatto stesso è importante. È possibile comprendere, sulla base delle leggi conosciute della fisica, la possibilità di tale scissione? I primi calcoli che ha fatto hanno dato una risposta positiva. La Meitner si sentiva insicura: e se si fosse sbagliata? Lisa chiede di controllare i calcoli di Otto Frisch. Sfogliò i fogli accartocciati, poi tirò fuori una matita, si accovacciò e cominciò a fare calcoli in fretta. - Ma è meraviglioso e incredibile. Hai proprio ragione! Frisch si infilò il lenzuolo in tasca. - Stiamo tornando. Dobbiamo controllare tutto immediatamente. Quindi le loro vacanze sono finite prima ancora che iniziassero. I festeggiamenti promettevano di essere estremamente allegri, ma ora non erano interessati. Si rinchiusero in una stanza dove iniziò uno degli studi teorici più notevoli. Li aspettavano enormi disagi. Calcoli infiniti, conclusioni complesse e dispendiose in termini di tempo, verifica dei risultati ottenuti, confronto con le formule e gli schemi derivati... Non si accorsero di come fossero trascorsi sette giorni e come fosse arrivato l'anno 1939. Il nuovo anno ha portato una nuova teoria. Meitner e Frisch furono i primi a dare una spiegazione teorica dei risultati ottenuti da Hahn e Strassmann. Se le loro conclusioni saranno confermate e tutto si rivelerà corretto, l'umanità seguirà un nuovo percorso, avrà una nuova fonte di energia. Consapevoli di aver fatto una scoperta epocale, si affrettarono a preparare gli articoli. L'articolo di Lise Meitner e Otto Frisch, intitolato "Fission of Uranium by Neutrons: A New Type of Nuclear Reaction", fu inviato alla stampa il 16 gennaio 1939 e apparve sulla rivista Nature un mese dopo. Qui fu presto pubblicato un altro dei loro articoli: "Prodotti di fissione del nucleo di uranio" e poi il lavoro di Frisch sui risultati degli esperimenti condotti in Danimarca. In effetti, questo fenomeno fu spiegato quasi contemporaneamente tra la fine del 1938 e l'inizio del 1939 da diversi fisici. In meno di un mese in quattro laboratori in tutto il mondo: a Copenaghen, New York, Washington e Parigi. Sono già stati citati Hahn e Strassmann, Meitner e Frisch. Nella prigione della Columbia University, John Dunning e due assistenti effettuano anche la fissione del nucleo di uranio. Accanto a loro, nel laboratorio del Collège de France di Parigi, vennero alla stessa scoperta la coppia Irene e Frédéric Joliot-Curie, insieme ai loro collaboratori Pavle Savich, Hans Halban e Lev Kovarsky. Secondo questa spiegazione, un atomo di uranio bombardato da neutroni subisce un nuovo tipo di fissione, con l'atomo colpito dal neutrone che si divide in due parti più o meno uguali. A questo fenomeno fu presto dato il nome di fissione. Joliot-Curie si rese subito conto dell'estrema importanza di questo nuovo tipo di decadimento atomico. Nei nuclei degli elementi leggeri, il numero di protoni e neutroni è approssimativamente lo stesso e con un aumento del numero atomico aumenta il numero relativo di neutroni. Se nel nucleo dell'uranio il rapporto tra il numero di neutroni e il numero di protoni è 1,59, allora per gli elementi del centro del sistema periodico oscilla tra 1,2 e 1,4. Ciò significa che se un atomo di uranio decade in due parti, il numero totale di neutroni nei frammenti di fissione deve, per ottenere la stabilità dei frammenti di fissione stessi, diventare inferiore al numero di neutroni contenuti nel nucleo originale. La fissione di un atomo di uranio rilascia neutroni, che a loro volta possono causare la fissione di altri atomi. Pertanto, esiste la possibilità di una reazione a catena simile alle reazioni a catena chimiche in un'esplosione. F. Perrin nello stesso 1939 fece e pubblicò il primo calcolo della "massa critica" necessaria per avviare una reazione a catena. È vero, quella era solo una valutazione preliminare. Oggi è noto che nessuna quantità di uranio ordinario può avviare una reazione a catena. I neutroni prodotti dalla fissione degli atomi di uranio-235 vengono assorbiti dalla cosiddetta "cattura di risonanza" degli atomi di uranio-238 per formare l'uranio-239. Quest'ultimo, a seguito di due successivi decadimenti, passa in nettunio e plutonio. Solo per sostanze fissili come l'uranio-235 e il plutonio esiste una massa critica. Il calcolo della perdita di massa durante la fissione dell'atomo di uranio ha permesso, inoltre, di prevedere che il processo di fissione doveva essere accompagnato dal rilascio di un'enorme energia di 165 MeV. Le idee di Joliot-Curie furono presto confermate sperimentalmente. È stato dimostrato che il nucleo dell'uranio cattura neutroni lenti e quindi fissioni. Niels bohr dopo considerazioni teoriche, giunse alla conclusione che non è l'uranio ordinario con una massa di 238 a subire la fissione, ma il suo isotopo con una massa di 235. Nel 1940, A.O. Nier confermò sperimentalmente la previsione di Bohr, scoprendo anche che un altro atomo facilmente fissile era l'atomo di plutonio. L'idea di utilizzare l'energia atomica per scopi militari è stata avanzata da un gruppo di scienziati stranieri fuggiti dal fascismo negli Stati Uniti, di cui prendono il nome L. Szilard, E. Wigner, E. Teller, W. R. Weisskopf, E. Fermi nel rapporto. Questo gruppo è riuscito a interessare il presidente Roosevelt degli Stati Uniti. Questi scienziati hanno usato Einsteinche ha scritto una lettera al presidente. Di conseguenza, Roosevelt decise di fornire il sostegno statale a questi studi e furono immediatamente classificati. “Gli sforzi per produrre energia atomica in grandi quantità avevano due obiettivi diversi: il rilascio controllato e lento di energia per i bisogni industriali e la creazione di un super esplosivo”, scrive Gliozzi. “Il secondo obiettivo era assolutamente urgente in quel tragico periodo mondiale Tuttavia, ben presto gli scienziati si sono resi conto che il modo più veloce per raggiungere il secondo obiettivo è raggiungere il primo.Come abbiamo già detto, gli atomi di plutonio e uranio-235, che sono solo lo 0,7% nell'uranio naturale, sono soggetti a fissione .La bomba atomica richiedeva enormi quantità di uranio-235, che è molto difficile da separare. La lenta generazione di energia non richiede alcuna separazione preventiva, sono necessarie solo grandi quantità di uranio e il plutonio viene prodotto come sottoprodotto. Da qui l'idea di il "mucchio atomico", così chiamato forse per la semplicità del suo disegno, nome ormai solo di interesse storico, perché sostituito dal più appropriato nome "nucleare tore". Lo scopo originario della pila atomica non era quello di ottenere energia, ma di produrre plutonio nelle quantità necessarie per creare una bomba atomica. Un problema importante era ridurre il numero di neutroni catturati dall'uranio-238 a causa della risonanza; cadono dalla reazione a catena, sebbene siano utili come arricchitori, cioè nella produzione di uranio-239, che poi si trasforma in nettunio e plutonio. Pertanto, era necessario rimuovere il prima possibile i neutroni veloci dalla massa dell'uranio, togliere la loro energia cinetica e dirigerli nuovamente nell'uranio sotto forma di neutroni termici per provocare la fissione dell'uranio-235. Questa funzione di moderatori potrebbe essere svolta dagli atomi di quegli elementi leggeri in collisione con i quali i neutroni perdono una parte significativa della loro energia, senza allo stesso tempo causare cambiamenti in questi atomi. Finora sono state trovate solo due sostanze adatte a questi scopi: idrogeno pesante (sotto forma di acqua pesante) e carbonio. L'acqua pesante è molto costosa, quindi abbiamo optato per il carbonio sotto forma di grafite. La prima caldaia atomica, o reattore nucleare, a strati alternati di uranio e grafite, progettata e costruita da Fermi in collaborazione con Anderson, Zinn, L. Woods e G. Weil, entrò in funzione il 2 dicembre 1942, sul campo da tennis di l'Università di Chicago. La sua potenza era di 0,5 watt. Dieci giorni dopo è stato portato a 200 watt. È stata la prima installazione di energia nucleare, che ora è diventata uno dei rami più sviluppati dell'industria moderna". C'è una targa commemorativa sul muro esterno del campo da tennis dell'Università di Chicago. L'iscrizione sulla lavagna recita: "Qui, il 2 dicembre 1942, un uomo eseguì per la prima volta una reazione a catena e questo segnò l'inizio del controllo dell'energia nucleare rilasciata". Il primo impianto pilota ha permesso di condurre un accurato studio sperimentale del processo di produzione del plutonio. Ha portato alla conclusione che questo metodo offre una reale possibilità di produrre plutonio in quantità sufficienti per realizzare una bomba atomica. Alla fine del 1943, il progetto della bomba atomica entrò nella fase di attuazione. La prima esplosione sperimentale fu effettuata con successo alle 17:30 del 16 luglio 1945, presso la base dell'aeronautica di Alamogordo, a circa 200 chilometri da Albuquerque, nella regione selvaggia del New Mexico. Autore: Samin D.K.
▪ Benzene ▪ Calcolo differenziale e integrale ▪ Teoria cromosomica dell'ereditarietà
Pelle artificiale per l'emulazione del tocco
15.04.2024 Lettiera per gatti Petgugu Global
15.04.2024 L'attrattiva degli uomini premurosi
14.04.2024
▪ Chip di memoria flash TOSHIBA 2 e 4 Gigabit ▪ Il colore degli occhi più raro rivelato ▪ Le immagini XNUMXD possono essere toccate
▪ sezione del sito Job description. Selezione dell'articolo ▪ articolo Modello di timer per elicottero. Suggerimenti per un modellista ▪ articolo Cosa fanno i camaleonti? Risposta dettagliata ▪ articolo Auger invece di bruchi. Trasporto personale ▪ articolo Moneta e vetro. Messa a fuoco segreta
Homepage | Biblioteca | Articoli | Mappa del sito | Recensioni del sito
www.diagram.com.ua |
Ti consigliamo articoli interessanti sezione 
Vedi altri articoli sezione 
Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:
Tutte le lingue di questa pagina