Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 52. 29 december 1945 - Atomteori och atombomber, av Henry Kjellson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
1422
TEKNISK TIDSKRIFT
skulle vi erhålla ett ämne med atomnumret 79,
som är guld eller en isotop till guld, dvs. ett ämne
med guldets egenskaper. Denna isotop vore
emellertid troligen ej stabil. Vi kunna också framställa
guld genom att i ämnet 78 platina införa en
proton i kärnan. Skapandet av en proton i kärnan
kan även ske genom att en elektron utsändes, så
att en kärnneutron övergår i en kärnproton.
Det naturliga sönderfallet av kärnorna, dvs. den
radioaktiva strålningen, finns hos alla ämnen
med atomvikt högre än 209. Tre radioaktiva
serier äro kända, uranserien, actiniumserien och
toriumserien. Fig. 5 visar exempelvis uranseriens
sönderfall. Tre faktorer äro därvid av största
intresse, nämligen halveringstiden, strålningens
räckvidd och vilken kärnomvandling som äger
rum.
Med halveringstid menas den tid, som åtgår tills
hälften av ämnet sönderfallit. Ju längre
halveringstiden är, desto större är stabiliteten och desto
mindre det antal oc- eller /S-partiklar som
utsändes per tidsenhet.
Räckvidden är den maximala sträcka i luft, som
de utslungade partiklarna kunna tillryggalägga;
uppgiften om oc- eller /S-partiklars utslungande
vid kärnreaktionen visar oss, om ämnet kan
användas för beskjutningsändamål, dvs. som
alstrare av projektiler till kärnbombardemang.
Innan t.ex. den vanligaste uranisotopen
sönderfallit till hälften åtgå 45 miljarder år. Vid
sönderfallet utkastas en a-partikel eller heliumkärna,
atomvikten sjunker från 238 till 234 och
atomnumret från 92 till 90; men atomnumret 90 gäller
för torium, och vi ha alltså fått en toriumisotop.
Denna isotop har emellertid kort livslängd och är
halverad efter 24 dagar genom att den utslungar
ß-partiklar eller elektroner från kärnan. En
kärnneutron har då spjälkats och en proton bildats,
som kan binda en elektron i skalet. Atomvikten
ändras härvid icke men atomnumret stiger till 91.
Det nya ämnet, ej känt fritt i naturen, har kort
livslängd och är halverat redan efter 68 s genom
en ny elektrons utslungande. Atomnumret stiger
därigenom till 92 och vi ha då fått en uranisotop
med atomvikten 234. Denna isotop är relativt
stabil med en halveringstid på 300 000 år osv. Sista
sönderfallsprodukten är en blyisotop, som är
stabil. Halten av bly i uranhaltiga mineral användes
inom geologin som ett osvikligt tidsmått, och
fyndigheternas ålder och även jordens ålder
beräknas med denna metod.
Uranklyvningen
Hahn och Strassmann påvisade 1938 att man
vid beskjutning av uran med neutroner ibland
får en klyvning av urankärnan i två nära lika
stora delar. De kunde sålunda påvisa att vid
klyvningen bl.a. bildas barium och krypton. Nu
består uran, som i naturen förekommer i form av
uranoxid i pechblände, av tre isotoper med atom-
Fig. 7. Uranseriens sönderfall vid neutronbeskjutning.
vikterna 238 (ca 99 %), 235 (0,72 %) och 234
(0,006 %). Det visade sig, att uran 235 var lättast
att sönderdela, och att vid sprängningen en till tre
nya neutroner frigöras, som i sin tur kunna slå
sönder andra urankärnor. Under gynnsamma
omständigheter kan därvid en kedjereaktion
inträda, fig. 6.
Vid urankärnans klyvning får varje del en
energi av storleksordningen 100 MV, så att
energiutvecklingen är ungefär 200 miljoner
elektronvolt*, under det att vid en vanlig kemisk reaktion
värdet av frigjord energi ligger vid några få
elektronvolt.
Det är nu känt att amerikanarna vid sina
kärn-försök vid bombardemang av uran med
neutroner fått uranisotopen 238 att uppta en neutron,
varigenom en isotop 239 bildas, fig. 7. Denna
sänder ut /S-partiklar i tvenne omgångar och
bildar efter varandra två nya ämnen, neptunium och
plutonium. Det sistnämnda ämnet har
ordningstalet 94 och atomvikten 239 och har i explosivt
hänseende samma egenskaper som uran 235.
Atombomben
De uppgifter som allra först stått att få om
uranbomben äro följande: den skulle väga ca 200 kg
och den explosiva eller verksamma delen vara 2
kg. I denna del finns en kvantitet radium,
beryllium, paraffin och uran 235. (Det är i detta
sammanhang av intresse att erfara, att de allierade
upptäckte, att tyskarna hade beordrat
tillverkning av stora kvantiteter paraffin, varvid tungt
väte skulle användas.)
Låt oss ur dessa uppgifter granska
uranbombs-problemet. Radiumkvantiteten användes säker-
* En elektronvolt (eV) är den rörelseenergi som en elektron erhåller
då den accelereras av ett spänningsfall på 1 voit. 1 eV = 1,59 •
erg.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
