0:06
Ini, adalah sebuah atom hidrogen yang merupakan salah satu elemen utama yang ditemukan dalam bola golf, ini merupakan atom yang paling sederhana yang terdiri dari partikel bermuatan negatif yang disebut elektron yang berputar dalam orbit di sekitar inti atom (nukleus).
0:21
Nukleus dari atom hidrogen terdiri dari satu partikel dengan muatan listrik positif dan dikenal sebagai proton. Untuk menekankan kembali sifat submikroskopis subjek kita, jika kita bisa meningkatkan ukuran proton pada nukleus menjadi bola golf, rute elektron akan berjarak sekitar satu mil.
0:42
Hidrogen adalah salah satu unsur yang paling umum ditemukan di alam. Sebagai gas, ini banyak digunakan, salah satunya sebagai bahan bakar untuk obor, tukang las. Para ilmuwan telah mengklasifikasikan dan mengatur elemen sesuai dengan struktur atom mereka dan hidrogen dengan proton tunggal mendapat urutan pertama. Ia tercatat sebagai nomor atom 1 yang mengacu pada proton-nya.
1:13
Kemampuan atom elemen untuk membentuk senyawa kimia seperti hidrogen yang dikombinasikan dengan oksigen membentuk air, diatur oleh elektron atom. Dalam bentuk lain hidrogen, ada partikel kedua di dalam nukleus, namun tidak ada muatan listrik. Dalam keadaan alam bebas, jumlah elektron dan proton sama dan tambahan partikel nuklir tanpa muatan tidak akan mempengaruhi perilaku kimia.
1:51
Ini disebut neutron, neutron ini membuat berat atom pada bentuk hidrogen tersebut menjadi 2 (jumlah proton dan neutron di dalam nukleus). Bentuk yang berbeda dari elemen yang sama dengan berat yang berbeda namun membawa muatan listrik yang sama dan memiliki perilaku kimia identik dikenal sebagai isotop. Misalnya, menambahkan neutron ini ke atom hidrogen standar akan menghasilkan isotop hidrogen yang dikenal sebagai deuterium.
2:19
Ini adalah hidrogen dalam heavy water, menambahkan Neutron lain menghasilkan isotop hidrogen ketiga yang disebut tritium. Satu anak tangga di atas hidrogen di tangga elemen adalah helium. Atom helium memiliki dua elektron dan nukleus yang terdiri dari dua proton ditambah dua neutron, jadi helium memiliki nomor atom dua, sama seperti proton yang dimilikinya dan berat atom empat, protonnya ditambah neutron.
3:00
Naik tangga lagi, kita menemukan elemen-elemen dengan atom yang semakin rumit dengan lebih banyak elektron dan peningkatan jumlah proton dan neutron di nukleusnya. Sebagai contoh, sebuah atom karbon netral dengan jumlah atom enam memiliki enam elektron di dalam nukleus, enam proton ditambah enam neutron, jadi berat atomnya 12. Karbon ada dalam berbagai bentuk, tinggi dan rendah hati seperti berlian dan pensil poin.
3:46
Di puncak tangga alam terdapat uranium, atom yang paling kompleks dengan nomor atom 92. Uranium alami memiliki tiga bentuk isotop dengan berat atom 234, 235, dan 238. Uranium dan elemen tetangganya tidak sesuai, atom mereka memiliki jumlah proton dan neutron yang tidak stabil. Jadi, mengamati hukum alam dengan tidak adanya keseimbangan dan simetri, mereka berusaha menjadi stabil dengan menyingkirkan kelebihan muatan nuklir mereka. Manifestasi perjuangan batin ini dikenal sebagai radioaktivitas.
4:30
Penyesuaian dapat melepaskan energi dalam tiga cara, partikel beta yang membawa muatan negatif dikeluarkan dari nukleus, pada dasarnya elektron berkecepatan tinggi. Partikel Alpha juga dapat ditembak keluar, keduanya terdiri dari dua proton ditambah dua neutron dan bermuatan positif. Mereka sama dengan nukleus helium M, atau energinya berupa sinar gamma, radiasi elektromagnetik seperti sinar-x. Radioaktivitas alami menyebabkan elemen-elemen berat yang tidak stabil ini meluruh (decay) semakin menurun di tangga, akhirnya mencapai bentuk timbal yang stabil.
5:10
Unit untuk mengukur laju perubahan atau transmutasi tersebut adalah waktu paruh (half-life), waktu yang dibutuhkan untuk 50% bahan radioaktif untuk meluruh (decay). Sebagai ilustrasi, misalkan Anda memiliki satu galon wiski dan setiap hari Anda meminum setengah dari jumlah botol itu, hari pertama Anda minum setengah galon dan paruh waktu wiski terebut berarti satu hari. Hari kedua, berasumsi demi kepentingan sains, Anda bisa set up dan take it, Anda tidak akan 50% semua sisanya, satu liter, hari ketiga setengah liter dan sebagainya, tapi Anda tidak pernah cukup sampai ke bagian bawah botol. Akan selalu ada sisa setengah.
5:52
Kenyataan bahwa beberapa radioaktif matter selalu ada tidak begitu penting karena waktu yang dibutuhkan untuk setengah untuk meluruh. Half-life bervariasi dari isotop ke isotop, dibutuhkan empat miliar lima ratus juta tahun untuk setengah sebatang uranium 238 untuk menjadi thorium 234. Half-life radium-226 adalah 1600 tahun dibandingkan dengan radon yang kurang dari empat hari, sementara yang lain memiliki half-life sepersekian detik.
6:24
Sejauh ini kita sudah menonton radioaktivitas alami. Manusia telah melangkah ke dalam tindakan Namun, dan dalam beberapa kasus meng-outdone alam. Menggunakan pistol, siklon, dan akselerator lainnya dan menggunakan nukleus hidrogen dan nelium, neutron, proton, elektron, dan minut bullet lainnya, dia telah membuat materi stabil menjadi tidak stabil, menghasilkan isotop radioaktif dari banyak elemen.
6:52
Ia mentransmisikan lithium ke helium dengan nukleus hidrogen sebagai proyektil. Dengan memukul nukleus atom kromium dengan nukleus helium, dia mengubahnya menjadi mangan radioaktif dengan emisi proton. mangan pada gilirannya meluruh menjadi besi dengan emisi partikel beta dan sinar gamma.
7:18
Dan para ilmuwan telah menaiki tangga di atas uranium, menciptakan elemen baru dengan menabrak nukleus dengan neutron. Jika neutron menempel, berat atom menjadi 239, sebuah isotop uranium buatan baru. Tetapi jika nukleus bereaksi dengan menyingkirkan partikel beta bermuatan negatif sehingga meningkatkan muatan positif pada nukleus sebesar 1 dan menjadi elemen baru dengan nomor atom 93 dan disebut neptunium. Neptunium adalah bermasalah dan pada gilirannya memancarkan partikel beta yang berubah menjadi elemen 94, plutonium.
7:54
Bahkan elemen-elemen yang lebih berat pun telah dikembangkan tapi kita bisa berhenti di plutonium karena ini adalah salah satu bahan dasar ledakan atom. Dalam usaha untuk mewujudkan ledakan semacam itu, para ilmuwan memiliki dua resep, dua blueprint untuk diikuti, yang pertama dikenal sebagai fusi nuklir.
8:24
Sebagai ilustrasi, berikut adalah empat atom hidrogen. Jika menyatu, digabung bersama dalam kondisi yang tepat, mereka membentuk satu atom helium, namun kehilangan berat terjadi selama proses berlangsung. Dengan kata lain bagiannya lebih berat dari keseluruhan, mengapa karena ketika perpaduan terjadi, massa ekstra atau berat ini diubah menjadi dan dilepaskan sebagai energi, energi yang bisa digunakan dalam berbagai hal.
8:57
Matahari memiliki kunci kombinasi ini, terus mengubah hidrogen menjadi helium, dan mengirimkan energi ke bumi. Itulah prinsip yang bisa membuat kerja bom hidrogen, namun bagi ilmuwan yang menginginkan solusi cepat, melepaskan sepotong Matahari di bumi untuk momen kehancuran tampak sedikit tidak praktis, jadi mereka berahli ke ujung atas tangga dan mulai menciptakan kekuatan atom melalui kebalikan dari fusi, dengan memecah elemen berat menjadi yang lebih ringan dengan proses yang disebut fisi - seperti ini.
9:30
Ketika dihantam oleh neutron yang melaju dengan kecepatan tertentu, nukleus atom uranium-235 pecah menjadi dua elemen yang lebih ringan, dengan pelepasan energi yang luar biasa - seperti ini. Meskipun tampaknya tidak konsisten bahwa baik membangun dan memecah atom itu melepaskan energi, ini hanya mungkin terjadi pada ujung tangga elemen kita, di mana fusi menghasilkan energi melalui kombinasi elemen paling ringan dan fisi terbelah hanya yang terberat.
10:05
Produk fisi dan fusi cenderung ke arah tengah tangga. Dalam kasus pembelahan, kemungkinannya tampak sangat besar dan bisa diterapkan, para ilmuwan tahu bahwa pembelahan satu pon uranium akan menghasilkan energi sebanyak pembakaran 1.400 ton batubara atau 250.000 galon bensin. Pertanyaannya adalah bagaimana melakukannya, bagaimana melakukan pembelahan jutaan atom dalam sebongkah uranium yang relatif besar, dan melakukannya sekaligus, sehingga daripada melepaskan kekuatan yang kecil secara gradual, yang didemonstrasikan oleh lokomotif yang berjalan, energi tersebut dapat dibangun dan dilepaskan dalam ledakan yang dashyat.
10:53
Fakta sebuah proses menunjukkan bahwa pembelahan nukleus uranium-235 oleh satu neutron menciptakan, selain produk fisi dan energi, dua atau tiga neutron baru lagi. Mungkin neutron baru ini bisa digunakan untuk meneruskan reaksi berantai. Ini adalah contoh reaksi berantai. Ini adalah salah satu contoh lagi reaksi berantai yang memicu ke sesuatu yang lebih besar.
11:30
Jika beberapa neutron dapat diproduksi dalam satu fisi atom uranium dan neutron ini pada gilirannya dapat digunakan untuk fisi selanjutnya, maka reaksi berantai akan dikembangkan yang akan mencapai klimaks kolosal. Energi yang dibebaskan oleh setiap langkah fisi akan dilepaskan dalam ledakan yang dahsyat.
11:48
Mereka tahu bahwa uranium-235 itu material bagus yang dapat di-fisi, mereka juga tahu bahwa material ini juga langka. Satu bagian dalam 140 uranium alami adalah 235 dan jumlah yang tidak signifikan adalah 234 dan sisanya 238 yang bukan merupakan bahan yang sesuai. Sulit untuk mengekstrak yang baik dari yang buruk karena isotop keduanya memiliki nomor atomik yang sama: 92 sehingga memiliki perilaku kimia yang sama.
12:19
Namun, perbedaan kecil dalam bobot atom memungkinkan beberapa cara untuk mencapai pemisahan melalui cara fisik, jika gas uranium alami dilewatkan di sepanjang satu sisi penghalang berpori dengan vakum yang lebih besar di sisi lain, atom 235 yang lebih ringan akan menembus penghalang. sedikit lebih cepat daripada 238.
12:44
Dengan proses ini dimungkinkan untuk memperkaya uranium dengan 235 isotop, memperkayanya cukup untuk tujuan fisi. Tim ilmuwan, insinyur, industrialis, buruh, dan militer Manhattan Engineer, membangun pabrik besar untuk menghasilkan produk tersebut dengan cara ini dan cara lainnya.
13:03
Para ilmuwan kemudian mengambil keuntungan dari fakta bahwa uranium 238, bukannya melakukan fisi tapi cenderung menangkap neutron untuk menjadi plutonium, dan plutonium sama efektifnya dalam hal fisi dengan uranium-235. Tim distrik Manhattan Engineer membangun pabrik plutonium di Hanford Washington, pembangun bom kita makin dekat dengan gol mereka. Mereka memiliki substance nya, sekarang untuk bentuknya, ini belum selesai. dan alasan menjadi jelas ketika kita memukul blok dengan neutron dan mengikuti karir dari tiga neutron yang kita asumsikan atau terbentuk oleh pembelahan atom sebelumnya.
13:48
Neutron ini memasuki sebuah nukleus tanpa menyebabkan pembelahan, hanya ditangkap, sia-sia, kedua ini melarikan diri, inilah sepotong bahan fisi di mana neutron tidak menyebabkan apa-apa, dan di mana reaksi berantai bahkan tidak dapat dimulai, ini disebut massa subkritis. Masalah para ilmuwan menjadi jelas, ini hanya membuat penggunaan neutron yang sia-sia yang dihasilkan dalam satu fisi.
14:13
Langkah besar menuju tujuan mereka adalah mencegah neutron neutron tersebut melarikan diri. Di sini satu dari tiga neutron kerja dengan bagus, mem-fisi atom lain dan memulai reaksi berantai, bahan kita sekarang disebut massa kritis. Ini cukup baik untuk pembangkit listrik atom, tapi tidak cukup untuk dijadikan sebuah ledakan. Untuk itu, kita harus menjaga angka kelahiran neutron jauh di atas tingkat kematian. Satu neutron harus menghasilkan dua, dua harus menghasilkan empat, dan seterusnya maka kita akan berbisnis.
14:50
Salah satu cara untuk mengurangi kehilangan neutron dan meningkatkan jumlah fisi adalah memberi mereka ruang kerja, namun selagi kita sedang membuat bom, kita harus hemat ukuran, jadi bentuk terbaiknya adalah bola yang memiliki luas permukaan minimum di mana neutron tidak dapat melarikan diri, dengan volume maksimal di mana mereka bisa bekerja, dan kita bisa mengurangi kerugian Neutron dengan membungkus bom kita dengan cermin khusus, yang akan memantulkan neutron balik ke dalam dan menugaskannya kembali untuk mem-fisi atom.
15:22
Ketika kita mendapatkan reaksi berantai yang berhasil tumbuh, kita memiliki apa yang disebut massa super kritis, dan situasi kita juga sangat super kritis karena kita belum siap untuk melakukan ledakan, kita harus menjaga massa super kritis kita terbagi menjadi beberapa bagian penting sampai waktu yang tepat. Ketika ledakan diinginkan, bagian-bagiannya disatukan dengan cepat dan dipertahankan cukup lama agar sejumlah besar fisi terjadi.
15:48
Waktu bom kita meledak kurang dari sepersejuta detik. Dalam membangun bom, kita telah bermain game, bermain secara umum dengan teori-teori yang telah selesai dipecahkan dan dieksekusi oleh mereka yang selama Perang Dunia Kedua berkembang dan menghasilkan senjata yang paling merusak sepanjang masa.
16:14
Ada peran dramatis dan posisi genting, mereka tidak bisa bereksperimen secara realistis sepanjang perjalanan, mereka tidak dapat melakukan tes kecil yang aman dan ketat. Tidak ada yang namanya ledakan bom atom aman kecil, di bawah ukuran kritis. Bom itu adalah bust, above it's a burst, kompromi tidak mungkin dilakukan. Bagi mereka yang pagi-pagi sekali pada tanggal 16 Juli 1945 menantikan berangkatnya bom atom pertama mereka, pasti hasilnya akan semuanya atau tidak sama sekali, dan jawabannya tidak diragukan lagi.
No comments:
Post a Comment