Fysik
Atombombe
05. oktober 2007 af
Christina_l (Slettet)
Hej,
Jeg vil gerne skrive min SSO om hvordan atombomben blev bygget. Ved I hvor jeg kan finde oplysninger om fysikken bag atombomben?
Jeg vil gerne skrive min SSO om hvordan atombomben blev bygget. Ved I hvor jeg kan finde oplysninger om fysikken bag atombomben?
Svar #1
05. oktober 2007 af c-2raan (Slettet)
http://www.djh.dk/pub/NU/atom/kaliningrad/atomvaaben1.htm
http://katalog.av-medien.net/html/katalog/atomundkernpyhsik_1803.htm
Atombomben baserer sig på fission og brintbomben på fusion.
Ved fission spaltes tunge atomkerner til mindre kerner.
I atombomber (og a-kraftværker) anvendes uran som det brændstof, der spaltes til mindre atomkerner.
Ved fusion sker der en sammensmeltning af tung brint til helium kerner.
Fusion:
Atomkernen i alm. brint er blot en proton, men i tung brint (også kaldet deuterium) er der foruden protonen også en neutron.
I en heliumkerne er der to protoner og to neutroner. Derfor kan to kerner af tung brint (1 proton + 1 neutron) x 2 blive til 2 protoner + 2 neutroner = en helium kerne.
Det der så er meget interessant er, hvorfor både fusion og fission frigiver energi?
Dette skyldes at masse omdannes til ren energi ud fra Einsteins formel
E= MC^2
Hvor
E = Energien i joule
M = Massen i kg
C = lysets hastighed (ca. 300.000.000 m/s)
Hvis man prøver at indsætte tal i formlen, kan man se, at hvis man kan omdanne Masse til ren energi vil der frigives enorme mængder af energi. Hvis du omdanner blot 1 Kg til ren energi får du en energimængde på:
E = 9 * 10^16 Joule
Så et kg stof indeholder 9 * 10^16 Joule/Kg, hvis man kan omdanne det til ren energi.
Det kunne egentlig være sjovt at se, hvor få kg, der skal omdannes til ren energi for at dække Danmarks totale energiforbrug:
Ifølge statistisk tiårsoversigt 2004 fra Danmarks Statistik var Danmarks totale energiforbrug i 2002 = 1,1940 * 10^18 Joule
(1,1940 * 10^18 Joule) / (9 * 10^16 Joule/Kg) = 13,27 kg
Med andre ord: Hvis man kunne omdanne 13, 27 kg til ren energi, så kunne man dække hele Danmarks totale energiforbrug i et år.
Dette giver et billede, af hvor enorme mængder af energi der frigives, når man omdanner masse til ren energi.
Tilbage til fission og fusion, hvorfor er det nu lige at der frigives energi her?
Fission (kernespaltning):
Massen i den oprindelige uran-kerne er større end den samlede masse i nye mindre atom kerner, som dannes ved kernespaltningen.
Der var altså mere masse til stede før kernespaltningen end efter.
Hvad er det mon blevet ved resten af massen? Den er såmænd blevet omdannet til ren energi.
Fusion (to kerner af tung brint bliver til én heliumkerne)
Massen i de to kerner af tung brint er større end den samlede masse i én heliumkerne.
Igen: Der er mere masse til stede før fusionen end efter.
Den masse, der er forsvundet ved processen, er blevet omdannet til ren energi.
Der er det interessante ved fusion, at massetabet ved fusionsprocesser er væsentlig større end ved fissionsprocesser. Derfor omdannes der ved fusion væsentlig mere masse til ren energi.
Brintbomber, der virker vha. fusion, er f.eks. også voldsomt meget kraftigere end det der kaldes atombomber, som er fissionsbomber hvor uran (eller plutonium) spaltes til mindre kerner.
Både fissionsbomberne og fusionsbomberne sker ved at man starter en ukontrolleret kædereaktion hvorved der omdannes meget masse til ren energi på et splitsekund. Dvs. en uhyre voldsom energiudladning.
Hvor atombomben kan bringes til sprængning, som andre her har beskrevet, bringes en brintbombe til sprængning ved at bruge en atombombe som tændsats.
A-våbens sprængkraft angives i kiloton og megaton. Dvs. at Hiroshimabomben som var på ca. 15 kg ton havde en sprængkraft der svarer til 15.000 ton trotyl (TNT), En bombe på en megaton har en sprængkraft på 1.000.000 ton TNT
Det sidste fandt jeg paa nettet.. Men kunne ikke kopier linket :S
saa kopierede det relevante..
http://katalog.av-medien.net/html/katalog/atomundkernpyhsik_1803.htm
Atombomben baserer sig på fission og brintbomben på fusion.
Ved fission spaltes tunge atomkerner til mindre kerner.
I atombomber (og a-kraftværker) anvendes uran som det brændstof, der spaltes til mindre atomkerner.
Ved fusion sker der en sammensmeltning af tung brint til helium kerner.
Fusion:
Atomkernen i alm. brint er blot en proton, men i tung brint (også kaldet deuterium) er der foruden protonen også en neutron.
I en heliumkerne er der to protoner og to neutroner. Derfor kan to kerner af tung brint (1 proton + 1 neutron) x 2 blive til 2 protoner + 2 neutroner = en helium kerne.
Det der så er meget interessant er, hvorfor både fusion og fission frigiver energi?
Dette skyldes at masse omdannes til ren energi ud fra Einsteins formel
E= MC^2
Hvor
E = Energien i joule
M = Massen i kg
C = lysets hastighed (ca. 300.000.000 m/s)
Hvis man prøver at indsætte tal i formlen, kan man se, at hvis man kan omdanne Masse til ren energi vil der frigives enorme mængder af energi. Hvis du omdanner blot 1 Kg til ren energi får du en energimængde på:
E = 9 * 10^16 Joule
Så et kg stof indeholder 9 * 10^16 Joule/Kg, hvis man kan omdanne det til ren energi.
Det kunne egentlig være sjovt at se, hvor få kg, der skal omdannes til ren energi for at dække Danmarks totale energiforbrug:
Ifølge statistisk tiårsoversigt 2004 fra Danmarks Statistik var Danmarks totale energiforbrug i 2002 = 1,1940 * 10^18 Joule
(1,1940 * 10^18 Joule) / (9 * 10^16 Joule/Kg) = 13,27 kg
Med andre ord: Hvis man kunne omdanne 13, 27 kg til ren energi, så kunne man dække hele Danmarks totale energiforbrug i et år.
Dette giver et billede, af hvor enorme mængder af energi der frigives, når man omdanner masse til ren energi.
Tilbage til fission og fusion, hvorfor er det nu lige at der frigives energi her?
Fission (kernespaltning):
Massen i den oprindelige uran-kerne er større end den samlede masse i nye mindre atom kerner, som dannes ved kernespaltningen.
Der var altså mere masse til stede før kernespaltningen end efter.
Hvad er det mon blevet ved resten af massen? Den er såmænd blevet omdannet til ren energi.
Fusion (to kerner af tung brint bliver til én heliumkerne)
Massen i de to kerner af tung brint er større end den samlede masse i én heliumkerne.
Igen: Der er mere masse til stede før fusionen end efter.
Den masse, der er forsvundet ved processen, er blevet omdannet til ren energi.
Der er det interessante ved fusion, at massetabet ved fusionsprocesser er væsentlig større end ved fissionsprocesser. Derfor omdannes der ved fusion væsentlig mere masse til ren energi.
Brintbomber, der virker vha. fusion, er f.eks. også voldsomt meget kraftigere end det der kaldes atombomber, som er fissionsbomber hvor uran (eller plutonium) spaltes til mindre kerner.
Både fissionsbomberne og fusionsbomberne sker ved at man starter en ukontrolleret kædereaktion hvorved der omdannes meget masse til ren energi på et splitsekund. Dvs. en uhyre voldsom energiudladning.
Hvor atombomben kan bringes til sprængning, som andre her har beskrevet, bringes en brintbombe til sprængning ved at bruge en atombombe som tændsats.
A-våbens sprængkraft angives i kiloton og megaton. Dvs. at Hiroshimabomben som var på ca. 15 kg ton havde en sprængkraft der svarer til 15.000 ton trotyl (TNT), En bombe på en megaton har en sprængkraft på 1.000.000 ton TNT
Det sidste fandt jeg paa nettet.. Men kunne ikke kopier linket :S
saa kopierede det relevante..
Svar #2
05. oktober 2007 af Christina_l (Slettet)
Mange tak for dit svar.
Tror du einsteins formel er nok at bygge en SSO op over? Der må være mere komplicerede beregninger bag det?
Tror du einsteins formel er nok at bygge en SSO op over? Der må være mere komplicerede beregninger bag det?
Skriv et svar til: Atombombe
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.