19+ Příklady jaderných sil: Podrobné vysvětlení

Jaderná síla je jednou ze čtyř základních sil, které ve vesmíru existují. Tento článek poskytuje podrobné vysvětlení několika příkladů jaderných sil.

Některé z běžných příkladů jaderné síly jsou:

• Jaderná reakce v jaderných elektrárnách
• Radioaktivní rozpad
• Emise záření ze Slunce
• Archeologické aplikace – Radiokarbonové datování
• Nukleární medicína
• V zařízeních pro testování vlhkosti půdy pro stavbu silnic
• Měření tloušťky papíru nebo plastu během výroby
• Pro kontrolu výšky kapaliny při plnění lahví v továrnách
• Detektory kouře
• Samosvítící světelný zdroj pro nouzové značení v letadlech a veřejných budovách
• V zemědělství pro kontrolu škůdců
• Měřit účinnost příjmu hnojiva
• Pro zvýšení trvanlivosti potravinářských výrobků
• Pro měření odpadních vod a vypouštění znečištění z továren a čistíren odpadních vod
• K měření pohybu písku kolem přístavů, řek a zálivů
• Intenzivní teplo v nitru Země
• Pálení hvězd
• Kontrola hmyzu
• Detekce průsaků

Příklady jaderných sil: Podrobné vysvětlení

Jaderná reakce v jaderných elektrárnách

Jaderné elektrárny vyrábějí elektřinu z energie vytvořené v jádře atomu. Jaderná síla, která váže neutrony a protony v jádře, je dostatečně silná, aby energie způsobená silou byla využita k výrobě elektřiny. Toto je jedno z řešení, jak uspokojit globální potřebu a poptávku po energii.

Radioaktivní rozpad

K radioaktivnímu rozpadu dochází, když nestabilní atomové jádro ztrácí energii zářením a stává se stabilním. Základní silou radioaktivního rozpadu je slabá jaderná síla nebo slabá interakce. Nejběžnější tři typy radioaktivní rozpad jsou: alfa rozpad, beta rozpad a gama rozpad. Během radioaktivního rozpadu dochází k vyrovnávání mezi jadernými síly a elektromagnetické síly.

Emise záření ze Slunce

Jaderná fůze vodíku na helium probíhající uvnitř Slunce je odpovědné za energii záření Slunce. Jaderné síly hrají důležitou roli ve fúzních reakcích probíhajících v jádru Slunce. The jaderná fúze je to, co udržuje Slunce před zhroucením vlivem vlastní gravitační váhy.

Archeologické aplikace – Radiokarbonové datování

Radiokarbonové datování je technika používaná v několika archeologických aplikacích, která měří radiační profil materiálů za účelem odhadu stáří biologických vzorků, jako jsou dřevěné archeologické artefakty nebo starověké pozůstatky živých organismů. Tato metoda využívá k odhadu stáří izotopy uhlíku. Uhlík-14 je radioaktivní izotop uhlíku, který se časem rozpadá a měření poměru uhlíku-14 k uhlíku-12 ve vzorku v současnosti lze použít k určení, kolik času uplynulo od doby, kdy byl aktivní nebo živý.

Nukleární medicína

Nukleární medicína je evoluční odvětví a několik radioaktivních prvků se používá v diagnostice a terapii, léčbě a managementu nemocí. Radionuklidy jsou podávány pacientům pro diagnostiku a terapii. Při radionuklidové terapii je letální záření dodáváno do cílové tkáně, čímž se minimalizuje dávka do okolních tkání. Jaderné síly, které vážou nukleony, jsou kořenem záření používaného v medicíně.

V zařízeních pro testování vlhkosti půdy pro stavbu silnic

Odhad a znalost hustoty a vlhkosti zhutněných vrstev zeminy je velmi zásadní před výstavbou silnice. Jaderné techniky byly pro tento účel přínosné a účinné. Měřiče hustoty jaderné vlhkosti jsou testovací zařízení, která nabízejí jednoduchý, rychlý a nedestruktivní přístup k měření obsahu vlhkosti a určení, zda je půda vhodná pro stavbu silnic.

Měření tloušťky papíru nebo plastu během výroby

Ve zpracovatelském průmyslu materiálů se specifickou tloušťkou, jako je papír, plastové fólie nebo hliníkové fólie, se záření používá k měření a řízení tloušťky. Ze všech záření je pro proces vhodné záření beta. Radioaktivní izotop běžně používaný pro toto měření tloušťky je Stroncium-90, protože má poločas rozpadu asi 29 let, a proto není nutné jej často vyměňovat. Detektor měří množství beta záření, které projde materiálem, porovnává ho s požadovanou tloušťkou a koriguje tloušťku materiálu.

Pro kontrolu výšky kapaliny při plnění lahví v továrnách

Gama záření se používá k určení hladiny kapaliny v nádobách v továrnách. Radioaktivní zdroj, běžně izotop, je umístěn na jedné straně nádoby a emitované záření je detekováno z druhé strany nádoby. Hladina tekutiny v nádobě je dána mírou útlumu gama záření.

Detektory kouře

V detektorech kouře jsou vyžadovány radioaktivní izotopy, které vyzařují částice alfa. Americium-241 je jeden takový radioaktivní zdroj běžně používaný. V detektoru kouře částice alfa ionizují vzduch procházející komorou a vzniká elektrický proud. V případě přítomnosti kouře nedochází k ionizaci a klesá elektrický proud.

Samosvítící světelný zdroj pro nouzové značení v letadlech a veřejných budovách

Tritium, izotop vodíku, se používá k vytvoření světla v nouzových značkách v letadlech, veřejných budovách atd. Beta záření z tritia interaguje s fosforovým materiálem, čímž vyzařuje světlo a toto je známé jako radioluminiscence. Tritium je tedy samosvítící světelný zdroj v několika aplikacích.

V zemědělství pro kontrolu škůdců

Sterilní hmyzí technika je primární metoda používaná k hubení škůdců v zemědělském sektoru pro pěstování zdravých plodin a jejich udržování. Tato technika využívá samce hmyzu, kteří jsou masivně chováni a sterilizováni před jejich vypuštěním do oblasti, kde má být škůdce kontrolován.

Měřit účinnost příjmu hnojiva

Izotopy dusík-15 a fosfor-32 se používají ke stanovení množství dusíku zachyceného plodinami z atmosféry prostřednictvím fixace dusíku. Podobně se z těchto radioaktivních izotopů určuje pohyb živin v plodině.

Pro zvýšení trvanlivosti potravinářských výrobků

Gama záření z radioaktivních zdrojů se používá k ozařování potravinářských výrobků, aby se prodloužila jejich trvanlivost. Běžně se používá kobalt-60, radioaktivní izotop. Gama paprsky jsou schopné zabíjet bakterie, parazity, plísně i hmyz, spolu s inhibicí klíčení a předčasného zrání u některých druhů ovoce a zeleniny.

Pro měření odpadních vod a vypouštění znečištění z továren a čistíren odpadních vod

Radioaktivní indikátory se široce používají k měření všech odpadních vod a vypouštění znečištění z průmyslových odvětví a také z čistíren odpadních vod.

K měření pohybu písku kolem přístavů, řek a zálivů

Radioaktivní indikátory byly použity v zálivech, přístavech a řekách k měření pohybu písku. To pomáhá při shromažďování nezbytných dat pro stavbu přístavů. Radioaktivní indikátor se stejným specifická gravitaceVelikost a průměr písku se za tímto účelem klade na mořské dno.

Intenzivní teplo v nitru Země

Za vysokou tepelnou energii je zodpovědná jaderná síla ve středu Země. Zemské jádro má několik vysokých stupňů teploty kvůli jaderným reakcím.

Pálení hvězd

Důležitost jaderné síly a reakcí lze velmi dobře pozorovat u hvězd a galaxií. Světlo a teplo vyzařované hvězdami v galaxiích má svůj původ v reakcích termonukleární fúze uvnitř hvězd.

Kontrola hmyzu

Kobalt-60 je běžně používaný radioaktivní izotop pro kontrolu hmyzu, protože emituje gama záření.

Detekce průsaků

Beta záření se používá k detekci úniků v podzemních potrubích. Hlavní technika spočívá v tom, že se do tekutiny vstříkne radioaktivní izotop, který je zdrojem beta záření. Nyní bude oblast nad zemí, kde je detekována vysoká intenzita beta záření, indikovat zdroj netěsností v potrubí.

Také čtení:

• Je statická elektřina kontaktní silou
• Jaké předměty mají magnetickou sílu
• Příklady síly tření
• Síla pružiny versus konstanta pružiny
• Vlastní frekvence a vynucené vibrace
• Příklady nucených kmitů
• Je čistá síla vektor
• Příklady nekontaktních sil
• Jak zjistit napínací sílu v kladce
• Síly ve statické rovnováze