jump to navigation

FUSJON – FREMTIDENS ENERGIKILDE 29. mars 2013

Posted by erty56 in Moderne Fysikk.
trackback

Hei igjen!

Man kan fremskaffe energi både ved fusjon og fisjon. Dagens kjernekraftverk og kjernefysiske bomber baserer seg på fisjonsprinsippet. I solen foregår fusjon ved omdanning av hydrogen til helium, og dette gir langt mer energi enn ved jordisk fisjon. Man har ikke klart å lage fusjonsreaktorer ennå. Man har ved eksperiment prøvd å etterligne forholdene i solen og fått dette til å virke i ca. 1 sekund. Dette er altså på eksperimentstadiet ennå, men en gang i fremtiden kan vi få store mengder billig energi når man først får dette til. Jeg leste på vg.no idag at man jobber med raketter drevet av fusjonsenergi der man regner med å ha dette klart til 2030. Årstallet kan kanskje være et ca. mål på hvor raskt vi kan skaffe oss denne teknologien.

Så tenkte jeg å si litt generelt om både fisjon og fusjon:

Fisjon er spalting av en tung atomkjerne til to lette kjerner. De kjernefysiske reaksjonene for typisk fisjon er f.eks. uranfisjonen:

mars04

mars02

Fusjon foregår ved at to lette kjerner går sammen til en tyngre. Reaksjonen i Solen foregår ved hydrogen til helium:

 mars01

Et nukleon er en kjernepartikkel, dvs. et proton eller nøytron. Et nukleon har faktisk mindre masse når det er bundet i en atomkjerne enn når det er fritt. Her følger en grafisk fremstilling av masse/nukleon som funksjon av nukleontallet A:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ved kjernereaksjoner blir det frigjort energi. Man ser at «spranget» er større ved fusjon enn fisjon. Jern(Fe-56) er et meget stabilt grunnstoff og befinner seg derfor nær bunnpunktet på grafen. Ved kjernereaksjoner er (den elektriske) ladningen, nukleontallet og totalenergi bevart. I de to reaksjonene ovenfor er ladningen nedre indeks og nukleontallet øvre indeks. Totalenergien er gitt ved

E = E0 + Ek + Eγ

Energibevaring gir

Efør = Eetter

E0,før + Ekfør + Eγ,før = E0,etter + Eketter + Eγ,etter

E0,før – E0,etter = (Eketter -Ekfør ) + (Eγ,etter – Eγ,før )

Her er høyre side frigjort kjerneenergi ved kinetisk energi(Ek) og strålingsenergi(Eγ). Vi kan derfor bruke venstre side til å definere:
Frigjort kjerneenergi ved reaksjoner er gitt ved:

ΔEfrigjort = – ΔE0 = E0,før E0,etter= (mfør  – metter )

ved både fisjon og fusjon (massene mfør  og  metter er nuklidemasser)


Her kommer en ny mattenøtt:

OPPGAVE 26 – TOGETS HASTIGHET

Et tog på 350 meter og et annet tog på 450 meter bruker 8 sekunder på å passere hverandre når de kjører i motsatt retning. Når de kjører i samme retning passerer det ene toget det andre i løpet av 16 sekunder. Finn hastigheten til toget som kjører saktest. (de kjører på to parallelle spor i begge tilfeller)


Her kommer løsningsforslag til forrige måneds:

OPPGAVE 25 – ET ENKELT TALL

1² = 1
1
n = 1 for alle n
1/1 = 1
1 = 1

Tallet er altså 1.

Neste artikkel kommer i april. Hilsen erty56.

Reklamer

Kommentarer»

No comments yet — be the first.

Legg igjen en kommentar

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com-logo

Du kommenterer med bruk av din WordPress.com konto. Logg ut /  Endre )

Google-bilde

Du kommenterer med bruk av din Google konto. Logg ut /  Endre )

Twitter-bilde

Du kommenterer med bruk av din Twitter konto. Logg ut /  Endre )

Facebookbilde

Du kommenterer med bruk av din Facebook konto. Logg ut /  Endre )

Kobler til %s

Dette nettstedet bruker Akismet for å redusere spam. Lær hvordan dine kommentardata behandles..

%d bloggere like this: