ATOMBOMBEN

ATOMBOMBEN
av Anne Lucero
Hur man lärde sig utvinna energi från
den minsta enheten – atomen,
och de tragiska effekterna av denna
kunskap
Så här funkar det…
En atom delas…det bildas då energi och gör att fler
atomer delas…i en mycket snabb kedjereaktion.
Det lilla utrymmet där atomerna är förpackade och
den stora mängden energi som bildas gör att
atomerna snabbt vill sprida ut sig…
…så bomben sprängs och atomerna kastas ut åt alla
håll med en så hög fart att allt i deras närhet slits
sönder…
…delningen av atomer kallas med fysik-språk för
fission…
Foto på Hiroshima
stad efter att
bomben hade
sprängt sönder
den…
bildkälla: Imperial War
Museums, Gr- Br
Nu kommer en ordlista som du i år
7 och 8 behöver så att du kan
beskriva hur en atombomb
fungerar.
Kom ihåg att visa att du kan
använda orden rätt i din artikel om
atombomber.
Ordlista
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Fission
Isotop
Radioaktivitet
Strålning
Strålningsskador
Tryck
Atomer
Energi
Slutord och bild
Om du klickar på
ordet, kommer du
direkt till ordet.
Du kan komma
tillbaka hit genom
att klicka på de
pilar som har
texten ORDLISTA.
Fission
När en atom delas m h a en snabb neutron, så
kallas det fission.
Fission
Så här går fission till lite mer i detalj.
Röd prick = proton, gul prick = neutron
Elektroner syns inte i bilden
Fission
2 Neutroner lossnade från atomen och åkte iväg.
De for åt olika håll med hög fart.
De kan göra som den första neutronen som du såg,
- de kan ha sönder nya atomer.
Atomen delades. Den blev 2 st radioaktiva mindre atomer.
Följ länken och se fission på youtube: FISSION
ORDLISTAN
Isotoper
För att förstå den information som kommer
nu, måste du veta hur man läser det
Periodiska systemet.
Du kan titta i texterna
Atom eller isotop och Periodiska systemet,
som du hittar under genomgångar, kemi,
om du är osäker.
Isotoper
En atom kan ha olika många neutroner (n).
Exempel:
atomen kol (C)
6
C
Kol
12,001
jämför med
p=6
n=6
e- = 6
isotopen kol-14
6
C
Kol
p=6
n=8
e- = 6
14
Atomerna med det avvikande antalet neutroner kallas isotoper, de är ovanliga.
Om du behöver mer förklaring vad p, n, e- är, kan du lära dig
om detta i texten Atom eller isotop och Periodiska systemet !
Instabil = ostadig
Isotoper
• Isotoper är instabila.
• Isotoper är radioaktiva.
• Isotoper är bra att använda i atombomber, kärnkraftverk,
till forskning och medicin.
Så här får en isotop sitt namn: Kol-14 Uran-235 Po-218
Atomnamnet sätts ihop med isotopens masstal.
Så här skulle namnet blivit om det var de vanliga atomerna av ämnena ovan:
Kol-12 Uran-238
ORDLISTAN
Po-209
Radioaktivt sönderfall
= radioaktivitet
En atom är radioaktiv när den går sönder av sig själv.
Det heter att atomen sönderfaller.
Detta kallas också radioaktivt sönderfall.
En atom som sönderfaller är instabil.
Oftast är den instabil därför att den är en isotop av en atom.
Radioaktivt sönderfall
= radioaktivitet
När en atom sönderfaller så behövs inga
neutroner som delar atomen.
Atomer som är radioaktiva, de sönderfaller i 3
delar:
1 st gamma-partikel (γ)
1 st alfa- (α) eller beta-partikel (β)
1 st ny atom
Radioaktivt sönderfall, α
Atomen sönderfaller i en
gamma-partikel, en alfapartikel och den större delen
av atomen blir en ny atom.
Ex. alfa-strålare
γ
Ny
ATOM
ATOM
α
Gamma- och alfa-partiklarna
strålar ut. Därför kallas atomen
alfa-strålare. Gamma- och alfapartiklarna skadar bl. a vårt
DNA, vilket leder till cancer eller
andra mutationer.
Radioaktivt sönderfall, β
Ex. beta-strålare
γ
Atomen sönderfaller i en
gamma-partikel, en betapartikel och den större delen
av atomen blir en ny atom.
Ny
ATOM
ATOM
β
Gamma- och beta-partiklarna
strålar ut. Därför kallas atomen
beta-strålare. Gamma- och
beta-partiklarna skadar bl. a
vårt DNA, vilket leder till cancer
eller andra mutationer.
Radioaktivt sönderfall
Varje gång atomerna sönderfaller bildas nya
atomer.
Om den nya atomen också är en instabil isotop,
så kommer även den att vara radioaktiv, och
sönderfalla.
(Om du vill förstå det här med sönderfall bättre ska du studera texten som heter Atom eller isotop)
ORDLISTAN
Energi
Energi är partiklar som rör sig.
Ju högre fart, desto mer energi.
Energi är också värme.
Ju högre värme, desto mer energi.
I en atombomb finns mycket energi,
atomerna rör sig mycket snabbt och
avger mycket värme.
Energi
Lite energi
Mycket energi
När partiklarna rör sig bildas värme. Det blir mer varmt om det går fort.
Energi
Om vi tillsätter värme kan vi få partiklarna att röra sig
Vattenpartiklarna är
stilla i isbiten
Värmen får
vattenpartiklarna att röra sig
= isen smälter
Till slut rör sig
vattenpartiklarna
så mycket att de
flyger iväg, de
blir gas (ånga)=
vattnet kokar
Energi
Om vi tillsätter värme kan vi få partiklarna att röra sig
Här har
vattenpartiklarna ingen
energi.
ORDLISTAN
Här har vattenpartiklarna fått
lite energi från
värmen
Här har vattenpartiklarna fått
massor med
energi från
värmen
Energirik strålning
När γ-partiklarna och α-partiklarna och β-partiklarna rör sig så gör de det för
att de är fulla med energi.
Farten kan vara så hög att de slår av en DNA-tråd…
…när DNA är trasigt så fungerar det inte, då försöker cellen laga DNA-tråden…
…om DNA-tråden lagas rätt då blir allt i cellen frid och fröjd, för då är allt som
det ska… MEN…
…om DNA inte lagas, eller om den lagas FEL…då kan cellen dö…vilket är
ok…eller så börjar den skapa muterade celler…cancerceller…
Energirik strålning
Länk till filmklipp som visar hur strålning skadar DNA.
Energirik strålning
När α-, β-, och γ-strålningen åker iväg med hög fart och förstör saker i sin väg,
så påverkar hur många partiklar som kommer och hur tätt de kommer.
En atombomb kastar ut väldigt många partiklar, väldigt tätt och därför blir
skadorna så stora, särskilt om man är nära bomben.
På nästa sida kommer en lista med skador och mottagen strålningsmängd
(stråldos). Man mäter strålningsmängden som kommer från t ex en bomb
(eller andra radioaktiva saker) i enheten Sievert (Sv).
(Enheten Sv tog man av en väldigt berömd svensk strålnings-forskare som
hette Rolf Sievert)
ORDLISTAN
Skador från strålning
Stråldos (Sv)
1 Sv
0,5 Sv
0,5-2,5 Sv
Skador
Kan ge cancer
Kan ge fosterskador
Kräkningar, diarré, missfall,
brännskador, stor infektionskänslighet,
för tidigt åldrande
2,5-6 Sv
Som ovan, samt håravfall och inre
blödningar, död inom några veckor
6-10 Sv
Död inom 2 veckor
10 Sv
Omedelbar död
Skador från strålning
När atombomberna fälldes
över Hiroshima (6 aug) och
Nagasaki (9 aug) 1945 så dog
omkring 200 000 människor.
ORDLISTAN
Än idag drabbas människor i
dessa städer av cancer oftare än
på andra platser i världen.
Tryck
I en bomb använder man sig av tryck-kraft för att skapa förstörelse.
Nu kommer förklaringen på vad tryck är.
Tryck är en kraft – tryckkraft. Tryck mäts i N/m2, alltså kraften på en
viss yta.
Dina fötter utövar ett tryck mot golvet när du står på det.
Så länge det finns atomer så kommer det att kunna bli tryck mot en
yta…
Tryck
Den smala klacken samlar
all tyngdkraft i en liten
punkt. Tryckkraften blir hög
när klacken står på golvet.
Den breda klacken samlar
all tyngdkraft i en större
punkt. Tryckkraften blir
mindre när klacken står på
golvet.
Tryck
Räkna så här:
Tyngdkraft (N)/ area (cm2).
Dvs.
600 N/1 cm2 = 600N/cm2
Räkna så här:
Tyngdkraft (N)/ area (cm2).
Dvs.
650 N/100 cm2 = 6,5 N/cm2
Detta kan ge skador på
golvet!
Mycket mindre tryck på
golvet!
Tryck i bomber
Alla bomber utnyttjar skade-effekterna av högt tryck.
En bomb är en liten behållare där innehållet (de extremt energirika
atomerna) vill ut. När energin (värmen och rörligheten bland atomerna
inuti bomben) blir tillräckligt hög, då trycker atomerna så hårt på
bombens hölje (skal) att det går sönder och atomerna sprids ut över
ett stort område, med enorm fart och energi. Allt som står i atomernas
väg tvingas att flyttas. Det är därför som:
1. hus, bilar, människor etc. försvinner nära bomben
2. Det blir hål i marken nära bomben (jord och sten försvinner)
3. Det låter mycket om bomben (luftatomer som rör sig blir ljud)
Tryck i bomber
Tryck i bomber
När trycket från de rörliga, energirika atomerna är tillräckligt
högt, så sprängs alltså bomben….
Peka på bilden
med
musmarkören!
Bildkälla: Wikimedia Commons
Tryck i bomber
Ljudet uppstår när luftens atomer och molekyler trycks åt sidan. Denna
rörelse fortplantar sig över mycket stora områden, så explosionsljudet
från bomben kan höras flera mil bort ibland.
ORDLISTAN
Biildkälla: Lookang
Atomerna i atombomber
I atombomber används någon isotop. Här är 3 olika som kan användas:
- Tungt väte
(tritium= väte-3 och deuterium=väte-2)
- Uran-235
- Plutonium-239
Bomberna över Hiroshima och Nagasaki
bestod av Uran-235 och Plutonium-239.
De fick namnen Little Boy och Fat Man.
Atomerna i atombomber
1
3
92
94
H
U
Tritium
Uran
235
Pu
Plutonium
239
Alla dessa ämnen är lite speciella, de är nämligen inte de vanliga
atomerna av dessa ämnen…de är udda…de kallas då för isotoper.
Vilka våra vanliga atomer är, kan du se i det Periodiska systemet. Jämför
vanligt Väte, Uran och Plutonium, med isotoperna här ovan.
Länk till ett Periodiskt System som finns på internet
Atomerna i en atombomb
När du jämförde isotopen TUNGT VÄTE (Tritium) med
vanligt VÄTE, då såg du att masstalet för TUNGT VÄTE är 3,
men för vanligt VÄTE är den 1. Tungt väte väger alltså mer
än vanligt väte.
3
1,00
1
H
H
Tritium
Väte
1,00
Atomerna i en atombomb
Varför använder man isotoper istället för vanliga
atomer?
Isotoperna är radioaktiva. Det betyder att de är ostabila. De är lättare
att göra en fin, energirik atombomb av…ungefär…
ORDLISTAN
Bildkälla: Umited States
department of Energy
Nu vet du massor om atombomber
och kan göra en riktigt bra artikel.
Lycka till!
ORDLISTAN