1.1Kodolfizikas elementi.
1.1.1 Atoma un atoma kodola uzbūve
Kā zināms, viss pasaulē sastāv no molekulām, kuras veido sarežģīti atomu kompleksi, kuri
savā starpā mijiedarbojas. Molekulas ir vielas mazākās daļiņas, kuras saglabā vielas īpašības. Molekulu sastāvā ietilpst dažādu ķīmisku elementu atomi.
Ķīmiskie elementi sastāv no viena tipa atomiem. Atoms ir ķīmiskā elementa sīkākā daļa, kura sastāv no kodola, un ap to riņķojošiem elektroniem.
Jēdzienam “atoms”, kas nozīmē nedalāms, ir sena izcelsme. Sengrieķu filozofs Dēmokrits ( 4.gs. p. m. ē.) uzskatīja, ka atoms ir mazākā “esamības” (vielas) daļiņa. Mūsdienu atomāro priekšstatu veidošanās saistīta ar ķīmijas attīstību. 19. gadsimtā jau eksperimentāli noteica ķīmisko elementu atomu aptuvenas masas un izmērus.
Atoma kodoli veidoti no pozitīvi lādētiem protoniem un neitrālajiem neitroniem. Šīs daļiņas, sauktas par nukloniem, noturas pateicoties kodola pievilkšanās spēkiem, kuri veidojas pateicoties mezonu apmaiņai, daļiņām ar mazāko masu. Protoni un neitroni atoma kodolā ir sablīvēti ļoti mazā tilpumā. Tādēļ atšķirībā no atoma elektroniem, kuri kustas relatīvi brīvi, nukloni kodolā atrodas ciešā savstarpējā kontaktā, un tos saista kodolspēki. Kodolspēki ir pievilkšanās spēki.
Elementa X kodolu apzīmē, kā vai X-A, piemēram urānam U-235 - , kur Z – kodola lādiņš, kurš vienāds protonu skaitam, nosakot atoma kodola numuru, A – kodola masas skaitlis, kurš vienāds ar protonu un neitronu summāro skaitu.
Elementu kodolus ar vienādu protonu skaitu, bet dažādu neitronu skaitu sauc par izotopiem (piemēram urānam ir divi izotopi U-235 un U-238). Izotopi iespējami visiem ķīmiskajiem elementiem.
1.1.2 Kodolreakcijas
Ūdeņraža kodoli, protoni, kā arī neitroni, elektroni ( beta daļiņas) un hēlija kodoli ( saukti par alfa daļiņām), var eksistēt autonomi no kodolstruktūrām. Tādi kodoli vai elementārdaļiņas kustoties telpā un tuvojoties kodoliem, var mijiedarboties ar kodoliem un piedalīties reakcijā. Pie tam šīs daļiņas var tikt pievilktas pie kodoliem, vai arī pēc sadursmes mainīt kustības virzienu, un daļu kinētiskās enerģijas atdot kodolam. Šādu mijiedarbības veidu sauc par kodolreakciju. Būtībā tā ir kodola sabrukšana, ko var izraisīt mākslīgi, bombardējot kodolus ar daļiņām. Kodolreakcijās rodas jauns kodols un vēl citas daļiņas. Reakcijas bez iekļūšanas kodolos sauc par elastīgo izkliedēšanu.
Papildus enerģija, kura atbrīvojas pie kodolu pārveidošanās bieži ir kā gamma kvantu plūsma.…
