ביקוע+גרעיני+-+ליאורה+ר+-+נורית+ק


 * ﻿ **

toc =**ביקוע גרעיני** =

**הסבר מדעי והקשר לתגלית **
הכוח שמחזיק את חלקיקי הגרעין, הפרוטונים והנויטרונים לתוך הגרעין נקרא כח גרעיני, והוא כח חזק ביותר. לרוב, חזק הכח הגרעיני אפילו יותר מהכח האלקטרומגנטי, שהוא הכח הגורם לדחייה בין הפרוטונים בגרעין. גרעינים של יסודות כבדים (גרעינים שמכילים הרבה נויטרונים) פחות יציבים מגרעינים של יסודות קלים יותר, ולכן בגרעינים הכבדים הדחייה של הכוח האלקטרומגנטי מתגברת לפעמים על החיבור שיוצר הכוח הגרעיני. במצב כזה גדול כח הדחייה בין חלקי גרעין האטום מכח החיבור ביניהם והגרעין מתפרק. באטומים שאינם כבדים באופן מיוחד יכולה להתרחש התפרקות שבה מתנתק מהגרעין המקורי אטום קל יותר מהאטום המקורי (בדרך כלל האיזוטופ הליום-4). אך בגרעינים כבדים ביותר תהליך הביקוע גורם לחלוקת כל הגרעין לשני גרעיני אטומים קלים יותר, הנקראים תוצרי ביקוע, ובנוסף נפלטים גם מספר נויטרונים מהגרעין הראשוני הכבד. התהליך הזה של התפרקות הגרעין נקרא ביקוע גרעיני. אם כך, בתהליך הביקוע הגרעיני מתפצל הגרעין לשני גרעינים בעלי משקל דומה פחות או יותר, ולעיתים יכול להתפצל הגרעין לשלושה גרעינים. תוצרי הביקוע הם בעלי מספר גדול של נויטרונים יחסית לאטומים אחרים מאותו סוג ולכן הם איזוטופים רדיואקטיביים בעלי זמן מחצית חיים ארוך ביותר (אפילו אלפי שנים). כלומר, הם נשארים רדיואקטיביים למשך הרבה מאוד שנים. לעיתים קורה תהליך הביקוע הגרעיני באופן ספונטאני, אך הוא גם יכול להיגרם כתוצאה מחדירת נויטרון נוסף לתוך גרעין האטום. נויטרון נוסף זה, שהופך את האטום שאליו חדר לאיזוטופ, עלול לערער את יציבות האטום שאליו חדר ולגרום לביקוע גרעיני. אם כן, הנויטרונים שהזכרנו קודם שנפלטים בעת הביקוע הגרעיני יכולים לחדור לגרעינים אחרים ולגרום גם שם לביקוע גרעיני.כך נוצרת תגובת שרשרת של ביקועים גרעיניים. יש חומרים שנויטרונים בודדים שחודרים אליהם לא גורמים לחוסר יציבות, ולכן לא נגרמת התרחשות של ביקוע גרעיני. חומרים אלה נקראים חומרים לא בקיעים, שכן אי אפשר לגרום לביקוע בהם. תוצרי הביקוע יציבים יותר מהאטום המקורי. זאת אומרת שהם נמצאים במצב אנרגטי נמוך יותר, משום שפחות כוחות צריכים לפעול כדי להחזיק את הפרוטונים והנויטרונים שבגרעין שלהם מחוברים. על-פי תורת היחסות של אלברט איינשטיין, כאשר חומר נמצא במצב אנרגטי נמוך יותר, גם המסה שלו נמוכה יותר משום שרמת האנרגיה בחומר תלויה במסת החומר ולהיפך (את תורת היחסות לא מצאנו נכון להביא כאן בפירוט, ולכן הצגנו כאן רק את המסקנה). אולם, אנחנו יודעים שסך כל המסה של תוצרי הביקוע והנויטרונים הנפלטים אמורה להיות שווה למסה של האטום המקורי שהתבקע! ולכן זה לא הגיוני שסך האנרגיה שבכל תוצרי הביקוע תהיה נמוכה מסך האנרגיה שהיתה באטום המקורי, משום שמצב כזה אינו תואם את הרעיון של תורת היחסות, שלפיו רמת האנרגיה תלויה במסה (ולכן שני בשני אטומים בעלי אותה מסה אמורה להיות אותה רמת אנרגיה). אפשר גם להסביר זאת אם נקבע שמסת האטום המקורי שווה ל-X. אם כך, האנרגיה שפעלה באטום המקורי מתאימה ל-X. נניח שהמסה של כל תוצר ביקוע שווה לשליש של X. אם כך, גם האנרגיה של כל אחד צריכה להיות מתאימה לשליש של X. אך אנחנו יודעים שהיציבות של התוצרים גבוהה יותר ולכן האנרגיה של כל אחד מהם היא בפועל פחות ממתאימה לשליש של X.

ומכאן כבר נשאלה השאלה שהובילה לתגלית המדהימה:

לאן נעלמה האנרגיה?
החוקרים מצאו לכך רק תשובה אחת: במהלך תהליך הביקוע הגרעיני נפלטת אנרגיה. וכאשר מתרחשים המוני ביקועים גרעיניים בתגובת שרשרת, נפלטת הרבה מאוד אנרגיה. כבר בשנת 1937 גילתה המדענית ליזה מייטנר, יחד עם אחיינה אוטו פריש, שחדירת נויטרון נוסף לגרעין איזוטופ של אורניום מערער את יציבותו ובכך גורם לביקוע גרעיני. את התגלית הזאת הציע אלברט איינשטיין לשלב עם תגליתו בנוגע לאנרגיה הנפלטת בעת הביקוע הגרעיני. הוא הציע לפוצץ הרבה אטומים של אורניום וליצור תגובת שרשרת של ביקועים גרעינייo ,ובכך ליצור הרבה מאוד אנרגיה. ==

בתחילת שנות הארבעים, בצעה ארה"ב מספר ניסיונות ליצור תגובת שרשרת מבוקרת של ביקוע גרעיני. בתוצר הניסוי השתמשה ארה"ב לבניית הכור הגרעיני הראשון ב-1942. לאחר מכן עבדה ארה"ב על בניית תגובת שרשרת של ביקועים גרעיניים שאינה מבוקרת, וכך ליצור פצצה שתסיים את מלחמת העולם השניה. ארה"ב הכינה איזוטופים של אורניום, ושמה אותם בתוך פצצה. בתהליך הניסוי של הפצצה, שהתרחש ביולי 1945, הם פוצצו את האיזוטופים וגרמו לתגובת שרשרת של ביקועים גרעיניים. האנרגיה שנפלטה היתה אנרגיה עצומה, הרבה יותר מאנרגיה של אש, למשל. זו היתה אנרגיה של כח גרעיני, שהיא האנרגיה שמחזיקה את חלקי הגרעין של כל האטומים בעולם. אנרגיה זו נפלטה עם המוני איזוטופים רדיואקטיביים מסוכנים ביותר, ובכך יצרה הפצצה איזור מסוכן מאוד שבו נחתה הנשורת הרדיואקטיבית. הניסוי הצליח, והם בנו שתי פצצות נוספות, אותן הטילו על הערים הירושימה ונגאסקי ביפן.

1 . פצצת אטוo [[image:f0157298_4394394.jpg width="341" height="178" align="left" caption="ילד יתום לאחר נפילת הפצצה בהירושימה" link="http://nyfiken.exblog.jp/9222380/"]]
הניסיון הראשון לשימוש בפצצת אטם התרחש בשנת 1945, בתקופת מלחמת העולם השנייה, בניו-מקסיקו, ארצות הברית. בניסוי זה הבין צבא ארה"ב עד כמה עוצמתית הפצצה שבידיו. פחות מחודש לאחר מכן, באוגוסט 1945, זרק צבא ארה"ב פצצת אטום על העיר הירושימה ביפן, ואחר כך גם על העיר נגסאקי. פצצות האטום סימלו את סוף מלחמת העולם השנייה בגזרת ארה"ב-יפן. מאז פצצות האטום שנזרקו על יפן, לא נזרקו מעולם עוד פצצות אטום, על אף שלמדינות מסוימות כבר יש פצצות אטום מוכנות למקרה חירום. בין המדינות האלה נמצאת מדינה ישראל עם הכור הגרעיני בדימונה, ולכן איראן מנסה בשנים האחרונות להעשיר אורניום על-מנת לייצר פצצת אטום וליצור שוויון כוחות.

2. הפקת אנרגיה בתחנות כח גרעיניות
אך דבר זה עלול להתברר כבעייתי מבחינה ביטחונית – שכן באפריל 1986 התפוצץ כור גרעיני בצ'רנוביל שבאוקראינה סוגים של גידולי סרטן ממאירים וכן לפגמים מולדים בצאצאיהנפגעים שגרמו לנכויות קשות ובמקרים רבים אף למוות.הקרינה השפיעה גם על החיות והצמחים,ונראה כי נצטרך להמתין עוד עשרות רבותשל שנים עד שהטבע באזור ישתקם ויחזור למצבו הראשוני.
 * (שהיתה חלק מברית-המועצות באותה תקופה).הפיצוץ הוביל לאסון נורא בצ'רנוביל והקרינה הרדיואקטיבית שנפלטה מהכור המפוצץ התפזרה לעבר המדינות השכנות, ויש אומרים שמעט ממנה הגיע אף לבריטניה.הקרינה הרדיואקטיביות גרמה למוות של המוני אנשים מכל מיני

3. כור גרעיני
בשנת 1993 נחשפה הצעת "מגבר האנרגיה" שלפיה ניתן לייצר חשמל מהאנרגיה שפולט האורניום בעת הפיצוץ הגרעיני. תחנות כח גרעיניות אלה התגלו כשימושיות מאוד (כיוון שהן פולטות אנרגיה רבה מכמות קטנה של אורניום)

יתרונות:
בעת הביקוע לא נוצר פד"ח אין לאורניום שימושים נוספים ← האורניום זול

מבחינה ביטחונית השימוש בביקוע גרעיני על כדור הארץ מסוכן ביותר, משום שמקרה של פיצוץ, הקרינה מתפשטת למרחק גדול שעלול לכלול בתוכו ארצות רבות שבהן יפגעו כל האזרחים.
 * 1) ==== חסרונות: ====
 * 2) הפצצה היא נשק מאוד שלילי.היא יכולה להחריב מדינה גדולות רבוץ. היא גורמת נזק שניתן לתקנו רק כעבור עשרות שנים ואפילו יותר. היא גורמת למוטציות בין צאצאי אנשים שחיו באיזור קרובה לפצצה. אנשים משתמשים בתגלית זאת כדי להרוג להחריב לאיים ולהשמיד אנשים בסביבת מגוריהם. הפצצה לא רק משמידה בני אדם ובתיהם וחייהם אלא זה הורס ומחריב גם את הטבע הפרחים, העצים מקורות מים המסייעות רבות לחיינו כל ההרס יקח לטבע יותר מעשרים שנה כדי לרפות את עצמו.

מדוע התגלית מהווה פריצת דרך?
ביקוע גרעיני מהווה פריצת דרך בימינו משום כמות האנרגיה הגדולה שהוא יוצר בזמן הביקוע. פעם ואפילו עדיין היום מפיקים אנרגיה בכמות קטנה בעזרת דלקים מאובנים: גז, נפט ופחם; שלא רק מזהמים את האוויר והסביבה אלא גם הולכים ומידלדלים בשל השימושים הרבים שיש להם, וכתוצאה מכך גם מתייקרים. בימינו, בעזרת תגלית ביקוע הגרעיני, הגענו למסקנה שניתן להפיק כמות גדולה יותר של אנרגיה ממה שהפקנו בעבר, אבל בפחות חומר! בעזרת התגלית החדשה אנחנו גם שומרים על הסביבה שלנו - הרי בעבר נפלטו המון חמרים שזיהמו את האוויר וכיום, בתחנות גרעיניות שעובדת על פי תגלית הביקוע הגרעיני, ההפקה מתבססת על החומר אורניום. אורניום הוא חומר נפוץ וזול שלא מזהם את הסביבה. מכל המידע אנחנו מבינים שביקוע גרעיני הוא תופעה שמסייעת להפיק אנרגיה בדרך טובה יותר מהעבר, תוך שאנחנו שומרים על הסביבה ועל חומרים שהולכים ונעלמים. בנוסף, ביקוע גרעיני לא רק קידם את כמות האנרגיה שאנחנו מייצרים, כי באותה המכה גילינו נשק גרעיני חזק כל-כך שיכול לפגוע באוכלוסייה שלימה של אנשים ובסביבתה. אמנם תוצאות הביקוע בשימושים אלה שלילים לחלוטין, אך לא ניתן להכחיש כי גילוי הביקוע הגרעיני היה פריצת דרך ענקית בעולם המלחמתי. במאה האחרונה יצרו פצצה אטומית שיכול להרוג ולהשמיד מדינות שלימות בבת אחת מעל פני כדור הארץ. ההרס שנגרם על ידי פצצה זאת עלול להמשך לדורות. את מידת ההרס הזאת לא היינו יכולים להפיק בעבר, ולכן בעיני אנשי המלחמה, הביקוע הגרעיני נחשב תגלית שמהווה פריצת דרך בימינו.

אלברט איינשטיין
אלברט איינשטיין הוא אחד מהמדענים הכי מפורסמים וידועים בנושאי הפיזיקה ומתמטיקה במאה ה-20. הוא נולד בשנת 1879 בגרמניה למשפחה יהודית ממעמד הביניים. איינשטיין גילה תגלית ענקית בעולם המדע. הוא המציא את תורת היחסות בין הזמן למרחב וגילה שקיימת בטבע רק מהירות אחת קבועה וזוהי מהירות האור ששווה ל300,000 ק"מ לשנייה! אחת מהמסקנות שהוא הבין מתוך גילוייו היא הנוסחא הידועה E=mc2 ששימשה כיסוד בסיסי לפיתוח פצצת האטום הגרעינית, הפצצה הכי מסוכנת בעולם... כיוון שגדל בבית יהודי, תמך איינשטיין בתנועה הציונית וביקר בארץ בשנת 1924 עם פתיחת הטכניון שבחיפה.בשנת 1932. איינשטיין הבחין בשנאת הגרמנים כלפי היהודים ועם עליית הנאצים לשלטון הוא ומשפחתו עברו לארה"ב ושם מתוך פחדו שהגרמנים יהיו הראשונים לייצר פצצת אטום כדי להשמיד את היהודים פנה איינשטיין לנשיא ארה"ב באותו זמן, רוזוולט. איינשטין הצליח לשכנע את הממשלה לייצר פצצת אטום וכך ארה"ב הקדימו את גרמניה בהכנת פצצת אטום. לאחר הקמת המדינה ומות הנשיא הראשון ,חיים ויצמן, הרבה אנשים רצו למנות את אלברט איינשטיין,היהודי הידוע ביותר באותו תקופה למשרת הנשיא במדינת ישראל אך אלברט סירב לבקשה זאת, משום שלא רצה שנשיא מדינת ישראל, מדינת היהודים, ייזכר כממציא פצצת האטום ובכך יצא שם רע למדינת ישראל וזה יגביר את האנטישמיות נגדה.\ איינשטיין נפטר בשנת 1955 לאחר חיים מלאים בתגליות ומחקרים שפיתחו ושממשיכים לסייע בהתפתחות המדע גם בימינו.

ביבילוגרפיה
"ביקוע גרעיני." __ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית__. 17 פבר' 2011, 07:55 UTC. 26פבר' 2011, 18:56

< []>.

ברק, גל. "תורת היחסות בחמש דקות (ואחת עשרה שניות)", דוידסון און-ליין, 14/05/2010, 2011\2\14, <[]

כרמל, עמוס. פקטופדיה, אנציקלופדיה חזותית. ידיעות אחרונות, 2001.

עמלנט, 2011\2\15 <[]> .