مساواة الطاقة بالكتلة
E=mc^2
أي إن حاصل ضرب الكتلة في مربع سرعة الضوء
يساوي طاقته
وهي أشهر المعادلات الفيزيائية في القرن العشرين
وتمثل هذه المعادلة إحدى نتائج
نظرية النسبية الخاصة لأينشتاين
وقد أدت تلك المعادلة
فيما بعد إلى اكتشاف الطاقة النووية
واستغلت أول ما استغلت في صناعة القنبلة الذرية التي ألقيت على
مدينة هيروشيما وأخرى على ناجازاكي باليابان
خلال الحرب العالمية الثانية
وانتهت الحرب بسببهما.
فكثير من الناس كان لا يصدقون بأن لنواة العناصر طاقة كبيرة بهذا القدر.
ولو فكرنا قليلا بأن نضرب كتلة أي جسم أمامنا في سرعة الضوء
لوجدنا طاقة هائلة، وسوف نتعجب عما يملكه أي
جسم من طاقة حيث أن كتلة جسم صغير تنتج طاقة كبيرة.
وقد بينت التجارب العلمية
أن كتلة نواة الذرات تقل عن كتلة مجموع مكوناتها
(أي مجموع كتل البروتونات والنيوترونات)
والفرق في هذه الكتل يتحول إلى طاقة
وهذه الطاقة
هي التي تسمح بترابط مكونات نواة الذرة.
وقد استطاع العلماء تحرير هذه الطاقة
عن طريق شطر أنوية الذرات.
وتستغل الطاقة النووية في عصرنا الحاضر
في إنتاج الطاقة الكهربائية في المفاعلات النووية
والتي تعمل اليورانيوم كوقود ذري.
ويعتبر اليورانيوم-235 هو الوقود الذري
إلا أن وجوده في خام اليورانيوم قليل
(يوجد في الخام بنسبة 7و0 %).
ولكي يصلح لتشغيل المفاعلات النووية لا بد من تخصيبه إلى درجة 5و3 %.
وخلال التفاعل النووي في المفاعل تنقسم نواة اليورانيوم-235
وتنطلق قوى الربط على هيئة حرارة نستغلها في تسخين الماء
وتكوين بخار ماء ذو ضغط عال (نحو 400 ضغط جوي)
ويدير هذا البخار توربين الذي يدير بدوره المولد الكهربائي
وبذلك نحصل على الطاقة الكهربائية من الطاقة النووية.
وهناك نوع آخر من التفاعلات النووية أكثر إنتاجية للطاقة
وهي تفاعل الاندماج النووي وفيها يلتحم 4 ذرات للهيدروجين ليكونوا نواة ذرة الهيليوم
وتنطلق فرق قوة الرباط على هيئة طاقة حرارية.
وخلال تلك العملية يتحول اثنان من البروتونات إلى نيوترونين
فتصبح نواة الهيليوم بها
2 بروتونات
و 2 نيوترونات
وهي أشد الأنوية جميعا في صلابتها وتماسكها.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق