Տեսություն

Ռադիոակտիվություն: Գաղափար ատոմային էներգիայի մասին:
Մեծ կարգաթիվ ունեցող միջուկները, որոնք կոչվում են ծանր միջուկներ, անկայուն են: Դրանք ժամանակի ընթացքում ինքնակամ փոխակերպվում են ավելի փոքր կարգաթիվ ունեցող միջուկների, միաժամանակ անջատելով էներգիա:
 
Այդ երևույթը հայտնագործել է Անրի Բեկերելը \(1896\)թ-ին, ուրանի աղերի վրա Արևի ճառագայթների ազդեցությունը հետազոտելիս:
Հետագայում Մարիա և Պիեռ Կյուրի ամուսինները հայտնաբերեցին ճառագայթող այլ նյութեր ևս. թորիում` \(Th\), պոլոնիում` \(Po\), ռադիում` \(Ra\) և այլն:
 
70204_1.jpg
Ծանր միջուկների ինքնակամ ճառագայթման այդ երևույթը նրանք անվանեցին բնական ռադիոակտիվություն:
Ռադիոակտիվ նյութերի արձակած ճառագայթման ֆիզիկական բնույթը պարզելու նպատակով Էռնեստ Ռեզերֆորդը դրանք անցկացրեց ուժեղ էլեկտրական /մագնիսական դաշտով, որտեղ ճառագայթումը բաժանվեց երեք մասի. մի մասը շեղվեց դեպի ձախ, մյուսը դեպի աջ, իսկ երրորդն ընդհանրապես չշեղվեց:
 
DRZpWx-iloveimg-cropped.gif
 
Դա նշանակում էր, որ ծանր միջուկների փոխակերպումների հետևանքով ի հայտ են գալիս երեք տիպի ճառագայթումներ, որոնք անվանեցին α ,β և γ ճառագայթումներ:
 
Ուսումնասիրելով շեղված փնջերը, նրանց շեղման չափն ու ուղղությունը, Ռեզերֆորդը պարզեց.
α ճառագայթումը հելիումի միջուկների հոսք է, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի \(+2e\) լիցք և \(He\)-ի ատոմի զանգված (իր մեջ պարունակում է \(2\) պրոտոն և \(2\) նեյտրոն ):
α ճառագայթումը շատ արագորեն կլանվում է անգամ թղթի բարակ շերտի կողմից:
β ճառագայթումն էլեկտրոնների փունջ է, և մասնիկների լիցքը հավասար է \(-e\)-ի:
β ճառագայթները անարգել անցնում են թղթի կամ ալյումինե նրբաթիթեղի միջով, իսկ \(1\)մմ հաստությամբ կապարի կամ \(5\)մմ հաստությամբ ալյումինի շերտերը գործնականում լրիվ կլանում են այն:
γ ճառագայթումն ընդհանրապես լիցք չունի, այդ պատճառով չի շեղվում էլեկտրական կամ մագնիսական դաշտով անցնելիս:
γ ճառագայթումը, կարճ՝ 1010÷1013 մ ալիքի երկարությամբ էլեկտրամագնիսական ճառագայթում է:
γ ճառագայթումը համարյա չի փոխազդում միջավայրի հետ և հեշտությամբ անցնում է նյութի միջով: \(5\)սմ հաստությամբ կապարի շերտով γ ճառագայթումը նույնպես չի անցնում:
 
117049.gif
 
Ռադիոակտիվ տրոհման պրոցեսում սկզբնական նյութից առաջանում է նոր նյութ, որը իր ֆիզիկաքիմիական հատկություններով լիովին տարբերվում է սկզբնական նյութից:
Միջուկային փոխակերպումը ուղեկցվում զգալի քանակությամբ էներգիայի անջատմամբ, որն ընդունված է անվանել ատոմային էներգիա:
Էներգիայի անջատումը կարող է տևել տարիներ, առանց զգալի նվազման:
 
\(Ra\)-ի կամ \(Po\)-ի նման ուժեղ ռադիոակտիվություն ունեցող տարրերը բնության մեջ քիչ են հանդիպում, ուստի գործնականում այդ էներգիան արդյունավետ չէ կիրառության համար: Սակայն անցյալ դարի \(30\)-ական թվականներից ֆիզիկոսներին հաջողվեց ռադիոակտիվ տրոհման ենթարկել նաև բնական ուրանը՝ ռմբակոծելով այն դանդաղ նեյտրոններով: Ուրանի քայքայումն ուղեկցվում է մի շարք ավելի թեթև տարրերի, ինչպես նաև \(2-3\) նեյտրոնների անջատմամբ, որոնց հարվածների շնորհիվ էլ տրոհվում են ուրանի նորանոր ատոմներ:
 
U92235+n01Zr4097+Te+252137n01
 
Այդպիսի միջուկային փոխակերպումները կոչվում են շղթայական ռեակցիաներ:
 
micr06.jpg
Սարքը, որում իրագործվում է ուրանի ատոմների կառավարվող տրոհումը, կոչվում է միջուկային ռեակտոր:
Ռեակտորում ատոմների տրոհման ջերմային էներգիան օգտագործվում է ջուրը գոլորշիացնելու և այդ գոլորշիներով էլեկտրական գեներատորի տուրբինը պտտելու համար:
 
Nuclear reactor start up.gif
Ռեակտորից, շոգետուրբինից և էլեկտրական գեներատորից կազմված կայանքը կոչվում է ատոմային էլեկտրական:
Ատոմային էլեկտրակայանների տված էներգիան ծառայում է խաղաղ նպատակների և ունի ցածր ինքնարժեք:
Հայաստանում \(1979թ\)-ից իր լրիվ հզորությամբ աշխատում է Մեծամորի ատոմակայանը: Այն տալիս է Հայաստանում արտադրվող էլեկտրաէներգիայի մոտ \(40\)%-ը:
 
aae3d96e33e6a30e9db1ef8137151fef.jpg
 
Փոքր չափերի ատոմային կայանքներ տեղադրվում են նաև նավերի և սուզանավերի վրա:
 
virginia_class.jpg
 
Չկառավարվող շղթայական միջուկային ռեակցիաները ուղեկցվում են ահռելի քանակի ճառագայթային և ջերմային էներգիայի անջատմամբ և կիրառվում է միջուկային ռումբերում:
 
Ատոմային ռումբի պայթյունը կարող է առաջացնել վիթխարի ավերածություններ և հողի, օդի արհեստական ռադիոակտիվություն, որն անչափ վնասակար է կենդանի օրգանիզմների, մարդու համար:
 
952a6fb20c-iloveimg-cropped.gif
Աղբյուրները
Ֆիզիկա և աստղագիտություն 9; Է. Ղազարյան, Ա. Կիրակոսյան, Գ. Մելիքյան, Ռ. Թոսունյան, Ս. Մաիլյան, Ս. Ներսիսյան; Երևան 2009թ
Ֆիզիկա 9; Ս. Գրոմով, Ն. Ռոդինա, խմբագրությամբ Ա. Մամյանի,; Երևան 2015թ.