АТОМ ЭНЕРГИЯСИ

АТОМ ЭНЕРГИЯСИ — атомларнинг марказида жойлашган атом ядросида содир бўладиган жараёнлар натижасида ажралиб чиқадиган энергия. Эркин протоннинг массаси т = 1,0076 масса атом бирлиги (м. а. б.)га, эркин нейтроннинг массаси тпқ 1,0089 м. а. б. га тенглиги тажрибаларда аниқланган. Бу қийматлардан фойдаланиб атом ядросининг массаси аниқланади, чунки Менделеев жадвалидаги элементнинг ўрнига қараб ядросида нечта протон ва нечта нейтрон борлиги маълум. Мас, гелий ядросининг массаси 2 х 1,0076 Қ 2х 1,0089 қ қ 4,0330 м. а. б. га тенг. Лекин жуда аниқ ўлчашларга кўра гелий ядросининг массаси 4,003 м. а. б. га тенг, бу эса эркин нейтрон ва эркин протонлар массасининг умумий оғирлигидан 0,03 м. а. б. кам, демак, протон ва нейтронлардан атом ядроси ҳосил бўлганда маълум миқдорда масса йўқолар экан. Массанинг бу миқдори масса дефекти дейилади. Масса дефекти ҳар бир атомнинг ўзига хос бўлади. Mac, уранда 0,07, гелийда 0,03, бериллийда 0,04 м. а. б. га тенг. Масса билан энергиянинг ўзаро боғланиш қонунига асосан протон ва нейтронлардан ядро ҳосил бўлишида энергия ажралиб чиқиши ядро массасининг камайишига (масса дефектига) сабаб бўлади. Элементлар атомларининг ядролари ҳосил бўлишида ажраладиган энергия ядроларнинг боғланиш энергияси дейилади. Турли ядроларнинг богланиш энергияси турлича бўлади, мас, гелий ядросининг тўла боғланиш энергияси 28 МэВ, ос-зарраники — 8,8 МэВ, уран 238 нинг масса сони 119, уран 238 иккига бўлин-са, иккала ядронинг боғланиш энергияси 119 х 8,6 Қ 119 х 8,6 қ 2047 МэВ, уран 238 нинг бўлинмасдан олдин богланиш энергияси 238×7,5 қ 1785 МэВ, энергиялар фарқи 2047 МэВ – 1785 МэВ қ 262 МэВ, бу энергия уран ядроси парчаланганда иссиқлик энергияси ҳолида ажралиб чиқади. Атом энергияси ажралиб чиқиши учун битта сарфланган нейтрон эвазига жараён давомида куп янги ней-тронлар пайдо бўлиши керак. Неитронлар космик нурлар таркибида табиатда ўз-ўзидан пайдо бўлиб туради, фақат уни тутиб туриш учун шароит яратиш керак, шу вақтда занжир жараён ўз-ўзидан вужудга келади. Элементларнинг атом рақамлари ортиб бориши билан атом ядроларида неитронлар сонининг протонлар сонига нисбати ортади. Шу сабабли, уран 235 бўлинганида ҳосил бўлган парчалардаги нейтронлар ажралиб чиқади. Нейтронлар ядрога осон ютилади, улар ютилганида ядро энергияси ортади. Уран 235 нинг ҳар бир ядроси нейтронлар ютиб парчаланганда тахм. 200 МэВ (1 МэВқ106 эв қ 1,610~6 эрг) энергия ажралиб чиқади. Атом энергияси атом реактори деб аталадиган қурилма ёрдамида ажратиб чиқарилади. Табиий радиоактивлик ўрганилгандан сўнг атом ичида энергиянинг катта захиралари борлиги аниқланди. Уран ядросининг бўлиниш реакцияси вақтида кўп миқдорда энергия ажралиб чиқади. Атом ядроларининг бўлиниши кашф қилингандан кейин ядро энергиясидан амалий мақсадлар учун фойдаланиш мумкин бўлди. Ички томонидан нейтронларни қайтарадиган қатлам билан ўраб, реакторнинг қуввати оширилади. Кучли циркуляция насослари реактордан иссиқликни тез олиб туради. Атом ёқилғиси кислородсиз, герметик ёна беради. Ундан сайёралараро учишларда ва сув остида фойдаланиш мумкин. Атом ёқилғиси тугун чиқармайди ва кам жойни эгаллайди. Атом ёқилғисининг концентрацияси катта, шунинг учун бундай ёкдлғи билан самолётлар ерга қўнмасдан бир неча сутка учиши, денгизда кемалар узоқ сузиб юриши мумкин. Атом энергияси захиралари битмас-туганмас, чунки келажакда кўп элементлар атомларидан ҳам энергия олиш имкони топилади.

Келажакда энергияга бўлган эҳтиёж юлдузлар ҳамда Қуёш энергияси, яъни термоядро энергиясини ишга солиш йўли билан қондирилади. Синтез усули билан водороддан анча оғир элемент — гелий олиш термоядро реакциясига асосланган. Оғир водород, яъни дейтерий термоядро энергияси олинадиган хом ашёдир. Дунё океанида дейтерий захиралари ниҳоят даражада кўп. Кумир, нефть, ёнувчи газ, торф захираларининг ҳаммасини бир йўла ёндирганда ажралиб чиқадиган иссиқлик дунё океанидаги сувни борйўғи 0,02 даражагина иситиши мумкин. Агар шу мақсадда енгил элементларнинг бирикиш реакцияларидан фақат биттаси оғир водороддан гелий ҳосил қилиш реакциясидан фойдаланилса, бунда ажралиб чиқадиган энергия дунё океанини бир ярим минг қайнаш даражасигача иситишга етади.

Бошқариладиган термоядро реакция лари халқ хўжалигининг барча тармоқларини узоқ давр мобайнида зарур миқдорда энергия билан таъминлаб туриш имкониятини беради. Бироқ бошқариладиган термоядро ситезига энергия олинадиган энг сўнгги манба деб қарашхато, чунки физика фани ихтиёрида бошқа бақувватроқ энергия манбалари ҳам мавжуд. Ҳоз. вақтда, мас, антиядро ҳосил қилиш учун шароит яратиш устида зўр бериб назарий тадқиқот ишлари олиб борилмоқда. Антизарралар кашф этилиши, уларнинг тузилишини ҳамда ядро зарраларининг ўзаро таъсирини ўрганиш аннигиляция жараёнида ҳосил бўладиган янги тур энергия олиш йўлини аниқлаб берди. Аннигиляция натижасида ажралиб чиқадиган ёруғлик нури энергияси термоядро синтезидагига қараганда минг марта кўпроқдир. Шуни қайд қилиш керакки, ҳозир тадқиқотчилар Ерда сунъий юлдуз моддаларини ҳосил қилиш устида кўп йиллардан буён и. т. ишлари олиб бормоқдалар.

Термоядро реакторининг ишга туширилиши одамзоднинг энергия муаммоларини ҳал этади, энергияга бўлган эҳтиёжни қаноатлантиради.

Loading...