Hej! Ny film. Atomkärnfysik, ämnet fysik och denna film ska handla om fission.
Fission är det som händer i kärnkraftverk och i atombomber. Och vi vet ju alla att det frigörs väldigt, väldigt mycket energi i den. Denna lilla film ska handla om hur detta funkar.
Jag ritar lite och återkommer. Här har jag ritat en atomkärna. Och detta är en uran som har atom nummer 92. Och så brukar man ibland använda sig av uran-235 när man ska ägna sig åt fission.
Fission upptäckte man en gång i tiden när man tänkte sig att man ville göra... tyngre grundämnen. Man hade ett grundämne och så ville man göra det lite tyngre genom att man skulle skjuta in en neutron som skulle fastna i atomkärnan och då skulle man ju få ett lite tyngre ämne. Och det var då man upptäckte det här fenomenet med fission. Så det är så man gör vid fission.
Vi tar en neutron och de ritar vi som svarta prickar och så sätter jag att den har en hastighet på väg in där. En långsam neutron kallar man det. Den här neutronen kommer då att fastna på den här Uran-235. För ett kort ögonblick, och vi kan säga att det är den där neutronen där bara för att ta någon. Och vi får under en väldigt kort stund en isotop av Uran. Vi får nämligen Uran-236.
Vi ökar ju masstalet med ett. Men den här varianten av uran är väldigt instabil och faller nästan omedelbart sönder i två stycken lättare grundämnen på detta viset. Och de nya grundämnen som bildas det är barium som har masstalet 141. Och det bildas...
Krypton som har atomnummer 36 och ett masstal på 92. Om ni tittar här lite nu och vi lägger ihop våra atomnummer så stämmer allting fint. 56 plus 36 är lika med 92. Så där stämmer det. Men om jag tittar på... Mina masstal så har jag 141 plus 92 och det blir 233. Så här är någonting som inte stämmer än så länge men det stämmer.
Därför att det som händer är att vi skickar de här två lättare grundämnena. Faller uranen sönder till och så frias det tre stycken neutroner på det här viset. Så jag skriver tre stycken neutroner. Och de flyger iväg.
Dessutom bildas det massor med energi här. Var kommer då energin ifrån? Det här har vi varit inne på lite innan fast i lite annan variant. Ni kommer snart att känna igen er.
Därför att här, om jag skulle mäta massan, det vill säga väga min uran 235. tillsammans med min lösa neutron på detta viset och kallar det massa före. Och sen så mätar massan på min barium, krypton och de tre neutronerna. Kallar det massa för efter reaktionen.
Så skulle jag upptäcka att massan före var lite större än efteråt. Det är inte så att det har försvunnit någon partikel eller de har minskat på något vis utan det är så att... massa har minskat.
Det är den här gamla formeln från Einstein som säger att energi är tillika med energi. Detta är lika med massa. Litet m är massa multiplicerat med ljushastigheten i kvadrat. Varför formeln ser ut så här behöver vi inte bry oss om. Det intressanta här är likamedstecknet som säger att energi och massa är samma sak.
Så det vill säga att lite lite massa har blivit omvandlad kan man säga det som till ren energi. De tre neutronerna som vi hade, vad händer med dem? Vi hade först en neutron i den reaktionen vi hade här uppe. Efter första här så bildades det tre stycken fria neutroner på detta viset.
De tre fria neutronerna letar upp nya uran-235. Vi kommer in i dem. Klyver dem och varje sådan här ny reaktion ger upphov till tre stycken nya neutroner.
Som åker iväg på detta viset. De nya neutronerna letar upp varsin ny Uran-235 och klyver dem. Och så vidare. Och detta blir då en väldigt massiv kedjereaktion. Detta är...
Skillnaden mellan ett kärnkraftverk och en atombomb är att i atombomben så låter man den här kedjereaktionen fortgå allt vad man kan. Där vill man ha ut så mycket energi som möjligt på så kort tid som möjligt. Medan i ett kärnkraftverk så vill man ta det lite lugnare och därför ser man till att fånga in de här fria neutronerna efterhand så man frier och lagar mycket energi hela tiden. Jag ska titta på hur denna talfölj ser ut för de fria neutronerna. Den första gav upp till tre stycken fria neutroner efter den första omgången.
Efter den andra var det nio fria neutroner. Efter nästa var det 27 fria neutroner. Efter den fjärde kommer det vara 81. Om vi ska göra en talföljd av detta så är den här talföljden 3 upphöjd till 1. Så snabbt ökar det alltså.
Så om vi tar det tredje talet här och stoppar in 3 upphöjd till 3 så är det 3 gånger 3 gånger 3 och det är 27. Så efter den tredje omgången i den här kedjereaktionen så har vi 27 stycken fria neutroner. Och så rullar det på på det viset. Avslutningsvis vill jag säga att jag har använt med mig ett exempel, Uran-235, och vad som händer med den när den klyvs.
Till lättare grundämnen och att det förfrias just tre neutroner. Jag kunde valt något annat, för fission är då att man klyver tyngre atomkärnor till flera lättare atomkärnor. Det var detta om fission. Tack så mycket!
Hej då!