IEVADS
Starojumu Veidi.
Dabā pastāv divu veidu starojumi - nejonizējošais un jonizējošais. Pazīstamākie nejonizējošā starojuma veidi ir siltums, skaņa un gaisma. Jonizējošais starojums ir elektromagnētisko viļņu vai augstas enerģijas daļiņu plūsma, kas spēj izmainīt atomu, molekulu un līdz ar to arī ķermeņa šūnu struktūru.
Jonizējošam starojumam ir vairāki veidi:
Alfa starojums
To veido alfa daļiņas, kas sastāv no diviem protoniem un diviem neitroniem. Gaisā tās nespēj pārvietoties tālāk kā 2,5-7,5 cm, un tās var apturēt ar papīra lapu;
Beta starojums
Tie ir elektroni ar relatīvi lielu enerģiju, kas gaisā pārvietojas apmēram 2 m. Tos var apturēt pāris milimetru bieza metāla plāksne;
Gamma starojums
Tas ir elektromagnētiskais starojums ar lielu enerģiju un lielu caurspiešanās spēju. Lai to jūtami vājinātu, ir nepieciešams biezs svina vai betona vairogs;
Rentgena starojums
Ir mākslīgi radīta radiācija, kas ir līdzīga gamma starojumam. Rentgena starus plaši izmanto medicīnā un rūpniecībā.
Kodolspēki
Spēkus, kuri darbojas starp nukloniem, nodrošinot kodola stabilitāti, sauc par
kodolspēkiem.
Kodolspēku būtiskākās īpašības:
1) visintensīvākie mijiedarbības spēki dabā;
2) tuvdarbības spēki – tie sāk darboties, ja attālums starp nukloniem
samazinās līdz 10-15 m;
3) nav atkarīgi no elektriskā lādiņa;
4) kodolspēki ir piesātināti – katrs nuklons kodolā ir saistīts tikai ar
tuvākajiem nukloniem, nevis ar visiem pārējiem kodolā ietilpstošajiem;
5) kodolspēki ir apmaiņas spēki – tie rodas nukloniem nepārtraukti
apmainoties ar virtuālām elementārdaļiņām - mezoniem.
Kodolu sintēzes reakcijas
Tā kā nuklonu īpatnējā saites enerģija vieglajos kodolos pieaug, palielinoties kodolu masas skaitlim, tad ir iespējama kodolenerģijas atbrīvošanās kodolsintēzes reakcijās, kad no vieglo atomu kodoliem veidojas smagāki. Sevišķi liela enerģija izdalās sintēzes reakcijās, kurās veidojas He kodoli, jo tiem ir liela īpatnējās saites enerģija. Šādās reakcijās atbrīvotā enerģija, pārrēķināta uz vienu nuklonu, var vairākas reizes pārsniegt kodolu dalīšanās reakcijās atbrīvoto enerģiju.
Lai norisinātos kodolsintēzes reakcija, kodoli jāsatuvina, pārvarot Kulona spēkus, līdz attālumiem, kas mazāki par kodolspēku darbības rādiusu. Kodolu termiskās kustības kinētiskā enerģija ir pietiekama to satuvināšanai tikai tad, ja vides temperatūra ir ļoti augsta – T = 10K. Tāpēc kodolsintēzes reakcijas sauc par kodoltermiskajām reakcijām.
Mākslīgas kodoltermiskās reakcijas ir realizētas sprādziena veidā (ūdeņraža bumba), kad nepieciešamo temperatūru nodrošina kodolu dalīšanās ķēdes reakcija (atombumbas sprādziens).Ārkārtīgi liela praktiska nozīme būtu vadāmai kodoltermiskai reakcijai.
Lai to realizētu, ir jāpārvar divas galvenās grūtības:
1) augstās temperatūras sasniegšana (jaudīgu lāzeru starojuma fokusēšana);
2) augstas temperatūras plazmas noturēšana darba tilpumā (spēcīga magnētiskā lauka slazdu radīšana, izmantojot supravadītājus).
…
