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.
1430
TEKNISK TIDSKRIFT
sammanstötningen mellan den neutron, som från
vänster med en viss hastighet stöter emot en tung
kärna, som befinner sig i sitt grundtillstånd, vilket
är antytt genom att den stora cirkeln är tom.
Genom att neutronen tränger in i kärnan får
denna ett stort energitillskott och blir, som man säger,
kraftigt exciterad. Vid B antydas förhållandena i
kärnan, innan något av energin ännu avgivits.
Den höga energin symboliseras av den täta streck
-ningen, som för övrigt genom att den inte är
likformig över hela kärnan antyder att
energiinnehållet i olika punkter av kärnan ständigt
fluktuerar. Allt efter den sammansatta kärnans större
eller mindre energiinnehåll, som i sin tur betingas
av den infallande neutronens rörelseenergi, kan
den fortsatta utvecklingen följa endera av tre
olika linjer.
I serie I har antagits, att neutronen slutgiltigt
blivit infångad. Undan för undan avger kärnan
sin överskottsenergi i form av /-strålning, som
ses lämna kärnan. Att energiinnehållet samtidigt
sjunker är antytt, genom att streckningen blir
glesare. När den nya kärnan nått grundtillståndet
har all energi strålat ut (cirkeln är inte längre
streckad) och kvar är en i allmänhet radioaktiv
kärna, vilket symboliseras av stjärnan i cirkelns
mitt.
Serie II anger det fall, då energin i kärnan
tillfälligtvis koncentreras på en neutron i närheten
av kärnans yta. Denna kan då lämna kärnan,
vilket i allmänhet sker med mindre hastighet, än
vad den neutron hade, som i A föll in mot den
ursprungliga kärnan. Den energi, som är kvar i
kärnan efter det neutronen sänts ut, strålar ut i
form av /-strålning, varefter kärnan är i identiskt
samma tillstånd som före neutronbestrålningen.
I serie III är slutligen det fall angivet, som svarar
mot klyvningsprocessen. En del av kärnans energi
överföres till rörelseenergi i form av
deformationer av kärnan, streckningen blir därför glesare.
Fig. 7. Bohrs schematiska framställning au de olika
möjligheter, som föreligga vid sammanstötning mellan en
neutron och en tung kärna; den sammansatta kärnan kan
förlora energi genom: I utsändning av y-strålning, II
utsändning av en neutron, III klyvning.
Om deformationen överstiger en viss gräns,
kly-ves kärnan. Återgången till sfärisk form innebär
en ökning av energiinnehållet, streckningen blir
åter tätare. Atomfragmenten stötas bort från
varandra som pilarna visa. I de starkt exciterade
klyvningsprodukterna inträffar slutligen övergång
till grundtillståndet genom utsändning av en
neutron och y-strålning. Kärnorna i grundtillståndet
äro starkt instabila, vilket antytts genom
stjärnorna, och övergå till stabilt tillstånd först efter
upprepad /S-utsändning.
Redan 1939 hade man lyckats klyva inte bara
uran utan också protaktinium och torium. Dessa
senare element kunna endast klyvas med snabba
neutroner, under det att uran kan klyvas både av
långsamma och snabba neutroner. Därvid
åstadkomma långsamma neutroner klyvning av
isotopen 235, under det att de snabba klyva isotopen
238. Sannolikheten för klyvning av uran 235 med
långsamma neutroner visade sig i runt tal vara
1 000 gånger större än sannolikheten för klyvning
med snabba neutroner. Vidare hade man vid
denna tidpunkt visat, att snabba neutroner till ett
antal av 2—3 emitteras i samband med varje
klyvning. En omständighet, som skulle visa sig vara
av stor betydelse, var den av Hahn och Meitner
påvisade resonansinfångningen av neutroner med
ett par tiotal elektronvolt energi i uranisotopen
238, en infångning, som icke medför klyvning.
Utförliga undersökningar ha senare visat att
reaktionen kan skrivas
U + In
U
23 min
Np + _? e;
NP W
Pu + -? e
där Np och Pu äro de kemiska symbolerna för
två nya element, neptunium och plutonium. Ur
Bohr—Wheelers teori för klyvningsprocessen
följer att plutoniumkärnan klyves, då den bestrålas
med långsamma neutroner, och genom jämförelse
med andra närbelägna element i det periodiska
systemet kan man förutsäga, att elementet i fråga
sannolikt är en cc-strålare med lång halveringstid.
Den energi, som frigöres, då urankärnan efter
att ha infångat en neutron spränges sönder, är av
storleksordningen 200 Me V, under det att vid
förbränning av en atom kol till koldioxid det endast
alstras omkring 4 eV. Vid en kedjereaktion i uran
frigöras enorma energimängder. Fullständig
klyvning av 1 kg uran 235 eller plutonium ger
23 000 000 kWh. Som jämförelse kan nämnas att
fullständig förbränning av 1 kg kol ger 9 kWh.
Utvinning av atomenergi
Det är känt, att man såväl i Tyskland som i
Eng-lan och USA under hela kriget intensivt arbetat
på att finna en metod för utvinning av
atomenergi. Att lösningen först kom fram i USA är
säkert ingen tillfällighet. Inom kärnfysiken har
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
