נושא החודש אוגוסט 2010 – הכוח שבגרעין

החודש ימלאו 65 שנה לאחד האירועים המשמעותיים בתולדות האנושות, ששינה מהיסוד את כללי המלחמה – הטלת פצצות האטום הראשונות על הערים הירושימה ונגסקי ביפן.

נשק גרעיני הינו ביטוי אחד, אלים במיוחד, לעוצמה האדירה שאפשר להפיק מביקוע הגרעין. אנרגיה אדירה לא פחות ניתן להפיק מהתהליך ההפוך של היתוך גרעיני (שבא לידי ביטוי למשל בפצצות מימן). האנרגיה הגרעינית באה לידי ביטוי לא רק בשימושים צבאיים אלא גם כמקור נקי וזול של אנרגיה לשימושים אזרחיים. כמו כן זו האנרגיה הבוערת בליבתם של הכוכבים.

החודש בחרנו לתאר את האנרגיה האטומית, על מאפייניה ושימושיה. באשכול הכתבות שלפניכם תמצאו כתבות, סרטונים ויישומון המדגימים את המאפיינים והשימושים השונים של האנרגיה האטומית.

קריאה מהנה!

ענן פטרייה גרעינית מעל נגסקי אחרי הטלת הפצצה | תמונה: ויקיפדיה

סרטונים וכתבות ממדור מאגר מדע

ביקוע והיתוך – מקורות האנרגיה העצומים של הטבע: סרטון שמציג את הביקוע וההיתוך הגרעיני, שתי תופעות עתירות אנרגיה שיוצרות חומרים חדשים על ידי הוספת או גריעה של חלקיקים מהגרעין.

מנהור קוונטי – היכולת להיות משני צדי המחסום: סרטון העוסק בתופעה קוונטית המאפשרת היתוך גרעיני.

כוח הכימיה – האטום – מצגת שמסבירה מושגי יסוד כמו חלקיקי האטום, רדיואקטיביות ועוד.

איך בנוי החומר וממה עשוי הכוח? – המודל הסטנדרטי – סרטון שמסביר על מבנה החומר והכוח על פי תיאוריית המודל הסטנדרטי.

איך פועלת תחנת כוח גרעינית? - סרטון שמסביר על השימוש בביקוע גרעיני להפקת אנרגיה.

תחנת כוח גרעינית בשווייץ | תמונה: ויקיפדיה

שאלות ממדור שאל את המומחה

מהי הריאקציה בפיצוץ גרעיני ומהן מקור הקרינה? – כתבה שמסבירה את השימוש בהיתוך ובביקוע גרעיני בפצצות גרעין או פצצות מימן.

איך נוצרת הפטרייה האטומית? האם מדובר באפקט ייחודי? – כתבה העוסקת בפטריית העשן הנוצרת בעקבות פיצוץ גרעיני.

האם אפשר ליצור סופר נובה על יד פצצת מימן? – כתבה העוסקת באנרגיה הנפלטת בפיצוץ גרעיני.

מהי "העוגה הצהובה" המוזכרת בנושא כורים גרעיניים? – כתבה שמסבירה על "העוגה הצהובה" בכורים הגרעיניים.

מה היתרון של צוללת אטומית על פני צוללת רגילה? – כתבה שמציגה את אחד השימושים של האנרגיה הגרעינית כמקור כוח.

איך נוצר האורניום בטבע? – כתבה שמסבירה מהו אורניום: אחד היסודות הנפוצים להפקת אנרגיה גרעינית.

האם יש עתיד להיתוך קר (ביקוע האטום בטמפרטורת החדר)? - כתבה שמסבירה על ההיתוך הקר.

האם גרעין האטום יכול לשמש תחליף לדלק? – כתבה שמסבירה על השימוש בתגובות גרעיניות לצורך הפקת אנרגיה.

האם אפשר בתיאוריה לבקע כל גרעין אטום של כל חומר? – כתבה שמסבירה את תהליך הביקוע הגרעיני.

איך נוצרת אנרגיה גיאותרמית ומה הקשר שלה להתפרקות חומרים רדיואקטיביים? – כתבה שמסבירה על האנרגיה הגיאותרמית ועל הקשר בינה לבין אנרגיה גרעינית.

מהם גלגולי האנרגיה בשמש ובתהליכי המסה? – כתבה שסוקרת את הגלגולים השונים של האנרגיה, תוך התמקדות בגלגולי האנרגיה בשמש.

יישומונים ממדור אפליקציות ויישומוני מדע

ביקוע גרעיני – יישמון שממחיש איך מתרחש תהליך ביקוע גרעיני ומהם תוצריו.

באשכול הכתבות הנוכחי למדנו על האנרגיה הגרעינית וראינו שהתהליך העיקרי של הפקת האנרגיה הזאת הוא ביקוע גרעיני, אם כי גם להיתוך הגרעיני יש פוטנציאל רב. ראינו איך תהליכי ביקוע והיתוך גרעיני פועלים ואיך רותמים אותם ליישומים רבים, צבאיים ואזרחיים גם יחד. האנרגיה הגרעינית היא מקור אנרגיה נקי וזול, אך גם מסוכן ויש לבקרו היטב. סביר להניח שנראה בעתיד יותר ויותר שימושים לאנרגיה גרעינית.

שאלה לדיון מדעי: היתוך גרעיני וביקוע גרעיני הם לכאורה תהליכים הפוכים. אם כן, איך אתם מסבירים את העובדה שמשניהם אפשר להפיק כמות אדירה של אנרגיה? (בהיתוך גרעיני צריך אמנם להשקיע תחילה אנרגיה, אך האנרגיה המופקת ממנו גבוהה לעין ערוך).

ארז גרטי
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.