Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 52. 29 december 1945 - Utvinning av atomenergi, av Sigvard Eklund
<< 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.
15 december 1945
1425
Utvinning av atomenergi
Laborator Sigvard Eklund, Stockholm
Enligt den atommodell, som utvecklades omkring
1913, genom arbeten av framför allt Rutherford
och Bohr, tänker man sig atomerna uppbyggda av
en central positivt laddad kärna, kring vilken en
eller flera elektroner kretsa i väl definierade
banor. Föreställningen om elektronerna som
kretsande i bestämda banor, liknande planeternas,
övergavs efter hand till förmån för mindre
åskådliga men i själva verket mer givande
vågmekaniska betraktelsesätt. Redan genom den enkla
modellen och de slutsatser man genom den kunde
dra om energinivåerna i atomen, kunde man
systematisera det stora material, som med alltmera
förbättrade metoder insamlades inom band-,
linje-och röntgenspektroskopi; denna systematisering
innebar dels en prövning av kvantteorin och
medförde dels en utveckling av denna.
De radioaktiva processerna åter, vilka enligt
Rutherford—Bohrs modell måste anses utspelas i
atomkärnorna, länkade så småningom in intresset
på undersökningar av kärnornas uppbyggnad och
sammansättning. Vid de naturligt radioaktiva
ämnenas sönderfall observerar man tre olika slag
av strålning, nämligen oc-, ß- och y-strålning. Av
dessa strålslag utgöras oc- och /3-strålningen av
partiklar, som med stor hastighet sändas ut från
det radioaktiva preparatet, under det att
y-strål-ningen är en vågstrålning av samma karaktär som
röntgenstrålningen men med mycket kortare
våglängd. En närmare undersökning visar, att
oc-strålningen utgöres av positivt laddade
heliumkärnor, under det att ß-strålningen består av
negativa elektroner. På grundval av det
erfarenhets-material, som så småningom förvärvades,
föreställde man sig atomkärnorna uppbyggda av
vätekärnor eller protoner samt negativa elektroner.
Denna föreställning var emellertid behäftad med
uppenbara brister och möjliggjorde inte en
enhetlig tolkning av det experimentella materialet, när
detta blev mer rikhaltigt. En svårighet låg t.ex.
däri, att den klassiska elektronradien är av
samma storleksordning som kärnans radie, och det
var därför svårt att förstå, hur i vissa fall t.o.m.
ett stort antal elektroner kunde få rum i kärnan.
Allmännare kan man uttrycka saken så, att den
enkelhet, som kännetecknar våra föreställningar
om uppbyggnaden av atomens yttre delar, beror
på att avståndet mellan kärnan och elektronerna
å ena sidan och mellan elektronerna inbördes å
DK 539.1 : 620.9
andra sidan är så stort, ca 10—7 mm, att kärna
och elektroner kunna betraktas som elektriskt
laddade masspunkter, mellan vilka krafter av
samma slag kunna antas verka, som mellan
vanliga laddade kroppar. I själva atomkärnan åter
har man att göra med ett konglomerat av
partiklar, som är utomordentligt starkt
sammanpressat, kärnans radie är ca 10~12 mm, och där
partiklarna påverka varandra med krafter, till vilka
vi inte ha någon motsvarighet från förhållanden
utanför atomkärnan.
En ny kärnmodell utarbetades av Heisenberg
och Bohr sedan Chadwick 1932 upptäckt
neutronens existens. Neutronen är en oladdad partikel
med ungefär samma massa som protonen. Enligt
denna modell består atomkärnan av protoner och
neutroner. Genom att kärnan inte innehåller några
lätta partiklar äro svårigheter av den art, som
antytts vidlåda den äldre modellen, eliminerade.
Neutronen och protonen kunna formellt uppfattas
som olika tillståndsformer av en och samma
elementarpartikel, nukleonen. Enligt denna
uppfattning är utsändandet av positiva eller negativa
elektroner från radioaktiva kärnor förbundet med
tillståndsändringar hos nukleonerna.
Antalet protoner och därmed antalet positiva
laddningar i en kärna kallas atomnumret och
brukar betecknas med Z. Eftersom atomen i sin
helhet är elektriskt neutral, är antalet elektroner som
omger kärnan lika med Z, och dessa elektroner
bestämma i sin tur atomens kemiska egenskaper
och dess plats i periodiska systemet. Därför är Z
också identiskt med ifrågavarande atomslags
ordningsnummer i periodiska systemet. En kärnas
massa är approximativt ett helt tal, om man som
enhet för massan väljer protonens massa. Detta
hela tal, masstalet, betecknas med A. Utom i fallet
väte och en sällsynt heliumisotop är masstalet
minst dubbelt så stort som ordningstalet.
Två atomslag, som ha samma atomnummer men
olika masstal, sägas vara isotoper. Kemiskt äro
de fullständigt identiska och de kunna skiljas
från varandra endast genom fysikaliska metoder,
som på ett eller annat sätt utnyttja skillnaden i
atomvikt mellan de båda varianterna.
Bindningsenergi och stabilitet
Antag att vi ha en kärna med masstalet A och
atomnumret Z. Antalet neutroner N i denna kärna
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
