Apa alasan untuk fisi inti uranium. Fisi inti uranium

Kelas

Pelajaran #42-43

Reaksi berantai pembelahan inti uranium. Energi nuklir dan ekologi. Radioaktivitas. Setengah hidup.

Reaksi nuklir

Reaksi nuklir adalah proses interaksi inti atom dengan inti lain atau partikel dasar, disertai dengan perubahan komposisi dan struktur inti dan pelepasan partikel sekunder atau -kuanta.

Sebagai hasil dari reaksi nuklir, isotop radioaktif baru dapat terbentuk yang tidak ada di Bumi dalam vivo.

Reaksi nuklir pertama dilakukan oleh E. Rutherford pada tahun 1919 dalam eksperimen untuk mendeteksi proton dalam produk peluruhan nuklir (lihat 9.5). Rutherford membombardir atom nitrogen dengan partikel alfa. Ketika partikel bertabrakan, reaksi nuklir terjadi, yang berlangsung sesuai dengan skema berikut:

Selama reaksi nuklir, beberapa hukum konservasi: momentum, energi, momentum sudut, muatan. Selain hukum kekekalan klasik ini, apa yang disebut hukum kekekalan berlaku dalam reaksi nuklir. muatan baryon(yaitu, jumlah nukleon - proton dan neutron). Sejumlah undang-undang konservasi lainnya khusus untuk fisika nuklir dan fisika partikel dasar.

Reaksi nuklir dapat berlangsung ketika atom dibombardir oleh partikel bermuatan cepat (proton, neutron, partikel , ion). Reaksi pertama semacam ini dilakukan dengan menggunakan proton berenergi tinggi yang diperoleh di akselerator pada tahun 1932:

di mana M A dan M B adalah massa produk awal, M C dan M D adalah massa produk akhir reaksi. Nilai M disebut cacat massa. Reaksi nuklir dapat berlangsung dengan pelepasan (Q > 0) atau dengan penyerapan energi (Q< 0). Во втором случае первоначальная кинетическая энергия исходных продуктов должна превышать величину |Q|, которая называется порогом реакции.

Agar reaksi nuklir menghasilkan energi positif, energi ikat spesifik nukleon dalam inti produk awal harus lebih kecil dari energi ikat spesifik nukleon dalam inti produk akhir. Ini berarti bahwa M harus positif.

Ada dua dasar berbagai cara pelepasan energi nuklir.

1. Fisi inti berat. Berbeda dengan peluruhan radioaktif inti, disertai dengan emisi partikel atau , reaksi fisi adalah proses di mana inti yang tidak stabil dibagi menjadi dua fragmen besar dengan massa yang sebanding.

Pada tahun 1939, ilmuwan Jerman O. Hahn dan F. Strassmann menemukan fisi inti uranium. Melanjutkan penelitian yang dimulai oleh Fermi, mereka menemukan bahwa ketika uranium dibombardir dengan neutron, unsur-unsur bagian tengah sistem periodik– isotop radioaktif barium (Z = 56), kripton (Z = 36), dll.

Uranium terjadi di alam dalam bentuk dua isotop: (99,3%) dan (0,7%). Ketika dibombardir oleh neutron, inti kedua isotop dapat terpecah menjadi dua fragmen. Dalam hal ini, reaksi fisi berlangsung paling intensif dengan neutron lambat (termal), sedangkan inti masuk ke dalam reaksi fisi hanya dengan neutron cepat dengan energi orde 1 MeV.

Minat utama untuk daya nuklir mewakili reaksi fisi inti.Saat ini, sekitar 100 isotop yang berbeda dengan nomor massa dari sekitar 90 hingga 145 diketahui, yang timbul dari fisi inti ini. Dua reaksi fisi khas dari nukleus ini memiliki bentuk:

Perhatikan bahwa sebagai akibat dari fisi nuklir yang diprakarsai oleh neutron, neutron baru dihasilkan yang dapat menyebabkan reaksi fisi di inti lain. Isotop lain dari barium, xenon, strontium, rubidium, dll. juga dapat menjadi produk fisi inti uranium-235.

Energi kinetik yang dilepaskan selama fisi satu inti uranium sangat besar - sekitar 200 MeV. Energi yang dilepaskan selama fisi nuklir dapat diperkirakan menggunakan energi ikat spesifik nukleon di dalam nukleus. Energi ikat spesifik nukleon dalam inti dengan nomor massa A 240 adalah sekitar 7,6 MeV/nukleon, sedangkan pada inti dengan nomor massa A = 90–145 energi spesifiknya sekitar 8,5 MeV/nukleon. Oleh karena itu, pembelahan inti uranium melepaskan energi orde 0,9 MeV/nukleon, atau sekitar 210 MeV per atom uranium. Dengan fisi lengkap semua inti yang terkandung dalam 1 g uranium, energi yang sama dilepaskan seperti selama pembakaran 3 ton batu bara atau 2,5 ton minyak.

Produk fisi inti uranium tidak stabil, karena mengandung jumlah neutron yang berlebihan. Memang, rasio N / Z untuk inti terberat adalah sekitar 1,6 (Gbr. 9.6.2), untuk inti dengan nomor massa 90-145 rasio ini adalah sekitar 1,3-1,4. Oleh karena itu, inti fragmen mengalami serangkaian peluruhan - berturut-turut, akibatnya jumlah proton dalam inti meningkat, dan jumlah neutron berkurang hingga terbentuk inti yang stabil.

Dalam fisi inti uranium-235, yang disebabkan oleh tumbukan dengan neutron, 2 atau 3 neutron dilepaskan. Pada kondisi yang menguntungkan neutron ini dapat mengenai inti uranium lainnya dan menyebabkan mereka fisi. Pada tahap ini, 4 hingga 9 neutron sudah akan muncul, yang mampu menyebabkan peluruhan baru inti uranium, dll. Proses seperti longsoran semacam itu disebut reaksi berantai. Skema pengembangan reaksi berantai fisi inti uranium ditunjukkan pada gambar. 9.8.1.

Gambar 9.8.1. Skema pengembangan reaksi berantai.

Agar reaksi berantai terjadi, diperlukan apa yang disebut faktor perkalian neutron lebih besar dari satu. Dengan kata lain, harus ada lebih banyak neutron di setiap generasi berikutnya daripada yang sebelumnya. Faktor perkalian ditentukan tidak hanya oleh jumlah neutron yang dihasilkan di setiap peristiwa dasar, tetapi juga oleh kondisi di mana reaksi berlangsung - beberapa neutron dapat diserap oleh inti lain atau meninggalkan zona reaksi. Neutron yang dilepaskan selama pembelahan inti uranium-235 hanya dapat menyebabkan pembelahan inti uranium yang sama, yang hanya menghasilkan 0,7% uranium alam. Konsentrasi ini tidak cukup untuk memulai reaksi berantai. Isotop juga dapat menyerap neutron, tetapi tidak terjadi reaksi berantai.

reaksi berantai dalam uranium konten tinggi uranium-235 dapat berkembang hanya ketika massa uranium melebihi apa yang disebut massa kritis. Dalam potongan-potongan kecil uranium, sebagian besar neutron, tanpa menabrak inti apa pun, terbang keluar. Untuk uranium-235 murni, massa kritisnya sekitar 50 kg. Massa kritis uranium dapat dikurangi berkali-kali dengan menggunakan apa yang disebut moderator neutron. Faktanya adalah bahwa neutron yang dihasilkan selama peluruhan inti uranium memiliki kecepatan yang terlalu tinggi, dan kemungkinan penangkapan neutron lambat oleh inti uranium-235 ratusan kali lebih besar daripada yang cepat. Moderator neutron terbaik adalah air berat D 2 O. Saat berinteraksi dengan neutron, air biasa sendiri berubah menjadi air berat.

Moderator yang baik juga adalah grafit, yang intinya tidak menyerap neutron. Setelah interaksi elastis dengan deuterium atau inti karbon, neutron diperlambat ke kecepatan termal.

Penggunaan moderator neutron dan cangkang berilium khusus yang memantulkan neutron memungkinkan pengurangan massa kritis hingga 250 g.

PADA bom atom Reaksi berantai nuklir yang tidak terkendali terjadi ketika koneksi cepat dua buah uranium-235, yang masing-masing memiliki massa sedikit di bawah kritis.

Alat yang mempertahankan reaksi fisi nuklir terkendali disebut nuklir(atau atom) reaktor. Skema reaktor nuklir pada neutron lambat ditunjukkan pada gambar. 9.8.2.

Gambar 9.8.2. Skema perangkat reaktor nuklir.

Reaksi nuklir terjadi di inti reaktor, yang diisi dengan moderator dan ditusuk dengan batang yang mengandung campuran isotop uranium yang diperkaya dengan kandungan uranium-235 yang tinggi (hingga 3%). Batang kendali yang mengandung kadmium atau boron dimasukkan ke dalam inti, yang secara intensif menyerap neutron. Pengenalan batang ke inti memungkinkan Anda untuk mengontrol kecepatan reaksi berantai.

Inti didinginkan oleh pendingin yang dipompa, yang dapat berupa air atau logam dengan titik leleh rendah (misalnya, natrium, yang memiliki titik leleh 98 °C). Di pembangkit uap, cairan pendingin berpindah energi termal air, mengubahnya menjadi uap tekanan tinggi. Uap dikirim ke turbin yang terhubung ke generator listrik. Dari turbin, uap masuk ke kondensor. Untuk menghindari kebocoran radiasi, sirkuit pendingin I dan pembangkit uap II beroperasi dalam siklus tertutup.

Turbin pembangkit listrik tenaga nuklir adalah mesin panas yang menentukan efisiensi keseluruhan pembangkit sesuai dengan hukum kedua termodinamika. Untuk pembangkit listrik tenaga nuklir modern, efisiensinya kira-kira sama. Oleh karena itu, untuk produksi 1000 MW tenaga listrik daya termal reaktor harus mencapai 3000 MW. 2000 MW harus terbawa oleh air pendingin kondensor. Ini mengarah pada pemanasan lokal badan air alami dan munculnya masalah lingkungan berikutnya.

Namun, masalah utama terdiri dari memastikan keselamatan radiasi lengkap dari orang-orang yang bekerja di pembangkit listrik tenaga nuklir dan mencegah pelepasan zat radioaktif yang tidak disengaja yang terakumulasi dalam jumlah besar di teras reaktor. Banyak perhatian diberikan pada masalah ini dalam pengembangan reaktor nuklir. Namun demikian, setelah kecelakaan di beberapa pembangkit listrik tenaga nuklir, khususnya di pembangkit listrik tenaga nuklir di Pennsylvania (AS, 1979) dan di pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl (1986), masalah keamanan energi nuklir menjadi sangat akut.

Seiring dengan reaktor nuklir yang dijelaskan di atas yang beroperasi pada neutron lambat, reaktor yang beroperasi tanpa moderator pada neutron cepat sangat menarik secara praktis. Dalam reaktor semacam itu, bahan bakar nuklir adalah campuran yang diperkaya yang mengandung setidaknya 15% isotop. Keuntungan reaktor neutron cepat adalah bahwa selama operasinya, inti uranium-238, menyerap neutron, melalui dua peluruhan - yang berurutan diubah menjadi plutonium inti, yang kemudian dapat digunakan sebagai bahan bakar nuklir:

Rasio pemuliaan reaktor tersebut mencapai 1,5, yaitu, untuk 1 kg uranium-235, diperoleh hingga 1,5 kg plutonium. Reaktor konvensional juga menghasilkan plutonium, tetapi dalam jumlah yang jauh lebih kecil.

Reaktor nuklir pertama dibangun pada tahun 1942 di Amerika Serikat di bawah kepemimpinan E. Fermi. Di negara kita, reaktor pertama dibangun pada tahun 1946 di bawah kepemimpinan IV Kurchatov.

2. reaksi termonuklir. Cara kedua untuk melepaskan energi nuklir dikaitkan dengan reaksi fusi. Selama fusi inti ringan dan pembentukan inti baru, sejumlah besar energi harus dilepaskan. Hal ini dapat dilihat dari ketergantungan energi ikat spesifik pada nomor massa A (Gbr. 9.6.1). Hingga inti dengan nomor massa sekitar 60, energi ikat spesifik nukleon meningkat dengan meningkatnya A. Oleh karena itu, fusi setiap inti dengan A< 60 из более легких ядер должен сопровождаться выделением энергии. Общая масса продуктов реакции синтеза будет в этом случае меньше массы первоначальных частиц.

Reaksi fusi inti ringan disebut reaksi termonuklir, karena mereka hanya dapat mengalir pada suhu yang sangat tinggi. Agar dua inti memasuki reaksi fusi, mereka harus mendekat pada jarak aksi gaya nuklir 2·10 -15 m, mengatasi tolakan listrik muatan positifnya. Untuk ini, energi kinetik rata-rata gerakan termal molekul harus melebihi energi potensial interaksi Coulomb. Perhitungan suhu T yang diperlukan untuk ini menghasilkan nilai orde 10 8 – 10 9 K. Ini adalah suhu yang sangat tinggi. Pada suhu ini, zat berada dalam keadaan terionisasi penuh, yang disebut plasma.

Energi yang dilepaskan dalam reaksi termonuklir per nukleon beberapa kali lebih tinggi daripada energi spesifik yang dilepaskan dalam reaksi berantai fisi nuklir. Jadi, misalnya, dalam reaksi fusi inti deuterium dan tritium

3,5 MeV/nukleon dilepaskan. Secara total, 17,6 MeV dilepaskan dalam reaksi ini. Ini adalah salah satu reaksi termonuklir yang paling menjanjikan.

Penerapan reaksi termonuklir terkendali akan memberi umat manusia sumber energi baru yang ramah lingkungan dan praktis tidak habis-habisnya. Namun, memperoleh suhu yang sangat tinggi dan membatasi plasma yang dipanaskan hingga satu miliar derajat adalah tugas ilmiah dan teknis yang paling sulit dalam perjalanan menuju penerapan sistem termal terkontrol. fusi nuklir.

pada tahap ini perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi hanya reaksi fusi tak terkendali dalam bom hidrogen. Suhu tinggi yang diperlukan untuk fusi nuklir dicapai di sini dengan meledakkan bom uranium atau plutonium konvensional.

Reaksi termonuklir memainkan peran yang sangat penting dalam evolusi alam semesta. Energi radiasi Matahari dan bintang-bintang berasal dari termonuklir.

Radioaktivitas

Hampir 90% dari 2.500 inti atom yang diketahui tidak stabil. Inti yang tidak stabil secara spontan berubah menjadi inti lain dengan emisi partikel. Sifat inti ini disebut radioaktivitas. Untuk inti yang besar, ketidakstabilan muncul karena kompetisi antara gaya tarik nukleon oleh gaya nuklir dan gaya tolak Coulomb dari proton. Tidak ada inti yang stabil dengan nomor muatan Z > 83 dan nomor massa A > 209. Tetapi inti atom dengan nomor Z dan A yang jauh lebih rendah juga dapat berubah menjadi radioaktif. Jika inti mengandung lebih banyak proton daripada neutron, maka terjadi ketidakstabilan oleh kelebihan energi interaksi Coulomb. Nukleus, yang akan mengandung banyak neutron melebihi jumlah proton, tidak stabil karena fakta bahwa massa neutron melebihi massa proton. Peningkatan massa inti menyebabkan peningkatan energinya.

Fenomena radioaktivitas ditemukan pada tahun 1896 oleh fisikawan Prancis A. Becquerel, yang menemukan bahwa garam uranium memancarkan radiasi yang tidak diketahui yang dapat menembus penghalang yang tidak tembus cahaya dan menyebabkan penghitaman emulsi fotografi. Dua tahun kemudian, fisikawan Prancis M. dan P. Curie menemukan radioaktivitas thorium dan menemukan dua elemen radioaktif baru - polonium dan radium

Pada tahun-tahun berikutnya, banyak fisikawan, termasuk E. Rutherford dan murid-muridnya, terlibat dalam studi tentang sifat radiasi radioaktif. Ditemukan bahwa inti radioaktif dapat memancarkan partikel dari tiga jenis: bermuatan positif dan negatif dan netral. Ketiga jenis radiasi ini disebut radiasi -, - dan . pada gambar. 9.7.1 menunjukkan skema percobaan, yang memungkinkan untuk mendeteksi komposisi kompleks radiasi radioaktif. Dalam medan magnet, sinar dan menyimpang ke arah yang berlawanan, dan sinar menyimpang jauh lebih banyak. Sinar dalam medan magnet tidak menyimpang sama sekali.

Ketiga jenis radiasi radioaktif ini sangat berbeda satu sama lain dalam kemampuannya untuk mengionisasi atom-atom materi dan, akibatnya, dalam daya tembusnya. -radiasi memiliki daya tembus paling kecil. Di udara, dalam kondisi normal, sinar- menempuh jarak beberapa sentimeter. Sinar- jauh lebih sedikit diserap oleh materi. Mereka mampu melewati lapisan aluminium setebal beberapa milimeter. Sinar- memiliki daya tembus tertinggi, mampu menembus lapisan timah setebal 5-10 cm.

Pada dekade kedua abad ke-20 setelah penemuan oleh E. Rutherford struktur nuklir atom, telah ditetapkan dengan kuat bahwa radioaktivitas adalah sifat inti atom. Penelitian telah menunjukkan bahwa sinar- mewakili aliran partikel-α - inti helium, sinar- adalah aliran elektron, sinar- mewakili gelombang pendek radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang yang sangat pendek< 10 –10 м и вследствие этого – ярко выраженными корпускулярными свойствами, то есть является потоком частиц – γ-квантов.

peluruhan alfa. Peluruhan alfa adalah transformasi spontan inti atom dengan jumlah proton Z dan neutron N menjadi inti (anak) lain yang mengandung jumlah proton Z - 2 dan neutron N - 2. Dalam hal ini, partikel dipancarkan - inti atom helium. Contoh dari proses tersebut adalah peluruhan radium:

Partikel alfa yang dipancarkan oleh inti atom radium digunakan oleh Rutherford dalam percobaan hamburan oleh inti unsur berat. Kecepatan partikel yang dipancarkan selama peluruhan inti radium, diukur sepanjang kelengkungan lintasan dalam medan magnet, kira-kira sama dengan 1,5 10 7 m/s, dan energi kinetik yang sesuai adalah sekitar 7,5 10 -13 J (sekitar 4. 8 MeV). Nilai ini dapat dengan mudah ditentukan dari nilai yang diketahui massa inti induk dan anak serta inti helium. Meskipun kecepatan partikel yang dikeluarkan sangat besar, kecepatannya masih hanya 5% dari kecepatan cahaya, sehingga perhitungannya dapat menggunakan ekspresi non-relativistik untuk energi kinetik.

Penelitian telah menunjukkan bahwa zat radioaktif dapat memancarkan partikel dengan beberapa nilai energi diskrit. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa inti dapat, seperti atom, dalam keadaan tereksitasi yang berbeda. Inti anak dapat berada di salah satu keadaan tereksitasi ini selama peluruhan . Selama transisi berikutnya dari nukleus ini ke keadaan dasar, kuantum dipancarkan. Skema peluruhan radium dengan emisi partikel dengan dua nilai energi kinetik ditunjukkan pada gambar. 9.7.2.

Dengan demikian, peluruhan inti dalam banyak kasus disertai dengan radiasi .

Dalam teori peluruhan , diasumsikan bahwa gugus yang terdiri dari dua proton dan dua neutron, yaitu partikel , dapat terbentuk di dalam inti. Inti induk adalah untuk -partikel lubang potensial, yang terbatas penghalang potensial. Energi partikel dalam nukleus tidak cukup untuk mengatasi penghalang ini (Gbr. 9.7.3). Pengeluaran partikel dari nukleus hanya mungkin terjadi karena fenomena mekanika kuantum yang disebut efek terowongan. Menurut mekanika kuantum, ada kemungkinan bukan nol partikel lewat di bawah penghalang potensial. Fenomena tunneling memiliki karakter probabilistik.

peluruhan beta. Dalam peluruhan beta, elektron dipancarkan dari nukleus. Di dalam inti, elektron tidak dapat eksis (lihat 9.5), elektron muncul selama peluruhan sebagai akibat dari transformasi neutron menjadi proton. Proses ini dapat terjadi tidak hanya di dalam nukleus, tetapi juga dengan neutron bebas. Masa hidup rata-rata neutron bebas adalah sekitar 15 menit. Ketika neutron meluruh menjadi proton dan elektron

Pengukuran menunjukkan bahwa dalam proses ini jelas ada pelanggaran hukum kekekalan energi, karena energi total proton dan elektron yang timbul dari peluruhan neutron lebih kecil daripada energi neutron. Pada tahun 1931, W. Pauli menyarankan bahwa selama peluruhan neutron, partikel lain dilepaskan dengan massa dan muatan nol, yang menghilangkan sebagian energi. Partikel baru bernama neutrino(neutron kecil). Karena tidak adanya muatan dan massa dalam neutrino, partikel ini berinteraksi sangat lemah dengan atom-atom materi, sehingga sangat sulit untuk mendeteksinya dalam percobaan. Kemampuan ionisasi neutrino sangat kecil sehingga satu aksi ionisasi di udara jatuh pada jarak kira-kira 500 km dari lintasan. Partikel ini baru ditemukan pada tahun 1953. Saat ini, diketahui ada beberapa jenis neutrino. Dalam proses peluruhan neutron, dihasilkan partikel yang disebut antineutrino elektronik. Dilambangkan dengan simbol Oleh karena itu, reaksi peluruhan neutron ditulis sebagai

Proses serupa juga terjadi di dalam inti selama peluruhan . Sebuah elektron yang terbentuk sebagai hasil peluruhan salah satu neutron nuklir segera dikeluarkan dari "rumah induk" (inti) dengan kecepatan luar biasa, yang dapat berbeda dari kecepatan cahaya hanya dalam sepersekian persen. Karena distribusi energi yang dilepaskan selama peluruhan antara elektron, neutrino dan inti anak adalah acak, elektron dapat memiliki kecepatan yang berbeda pada rentang yang luas.

Selama peluruhan , nomor muatan Z bertambah satu, sedangkan nomor massa A tetap tidak berubah. Inti anak ternyata menjadi inti dari salah satu isotop unsur, yang nomor serinya dalam tabel periodik satu lebih tinggi dari nomor seri inti aslinya. Contoh tipikal peluruhan dapat berfungsi sebagai transformasi thorium isoton yang timbul dari peluruhan uranium menjadi paladium

Peluruhan gamma. Tidak seperti - dan -radioaktivitas, -radioaktivitas inti tidak terkait dengan perubahan struktur internal inti dan tidak disertai dengan perubahan muatan atau nomor massa. Dalam peluruhan dan , inti anak dapat berada dalam keadaan tereksitasi dan memiliki energi berlebih. Transisi inti dari keadaan tereksitasi ke keadaan dasar disertai dengan emisi satu atau beberapa -kuanta, yang energinya dapat mencapai beberapa MeV.

Hukum peluruhan radioaktif. Setiap sampel bahan radioaktif mengandung sejumlah besar atom radioaktif. Karena peluruhan radioaktif bersifat acak dan tidak bergantung pada kondisi eksternal, maka hukum penurunan bilangan N(t) dari k . yang tidak mengalami peluruhan saat ini waktu t inti dapat berfungsi sebagai karakteristik statistik penting dari proses peluruhan radioaktif.

Biarkan jumlah inti yang tidak membusuk N(t) berubah sebesar N selama periode waktu yang singkat t< 0. Так как вероятность распада каждого ядра неизменна во времени, что число распадов будет пропорционально количеству ядер N(t) и промежутку времени Δt:

Koefisien proporsionalitas adalah peluang peluruhan inti dalam waktu t = 1 s. Rumus ini berarti bahwa laju perubahan fungsi N(t) berbanding lurus dengan fungsi itu sendiri.

dimana N 0 adalah jumlah awal inti radioaktif pada t = 0. Selama waktu = 1 / , jumlah inti yang tidak membusuk akan berkurang e 2,7 kali. Nilai disebut waktu hidup rata-rata inti radioaktif.

Untuk penggunaan praktis, lebih mudah untuk menulis hukum peluruhan radioaktif dalam bentuk yang berbeda, menggunakan angka 2 sebagai basis, dan bukan e:

Nilai T disebut setengah hidup. Selama waktu T, setengah dari jumlah awal inti radioaktif meluruh. Nilai T dan dihubungkan oleh relasi

Waktu paruh adalah kuantitas utama yang mencirikan laju peluruhan radioaktif. Semakin pendek waktu paruh, semakin intens pembusukan. Jadi, untuk uranium T 4,5 miliar tahun, dan untuk radium T 1600 tahun. Oleh karena itu, aktivitas radium jauh lebih tinggi daripada uranium. Ada unsur radioaktif dengan waktu paruh sepersekian detik.

Tidak ditemukan dalam kondisi alami, dan berakhir dengan bismut Rangkaian peluruhan radioaktif ini terjadi di reaktor nuklir .

Aplikasi yang menarik radioaktivitas adalah metode penanggalan temuan arkeologis dan geologis dengan konsentrasi isotop radioaktif. Metode yang paling umum digunakan adalah penanggalan radiokarbon. Bukan isotop stabil karbon terjadi di atmosfer karena reaksi nuklir yang disebabkan oleh sinar kosmik. Sebagian kecil dari isotop ini ditemukan di udara bersama dengan isotop stabil yang biasa.Tumbuhan dan organisme lain mengkonsumsi karbon dari udara dan mengakumulasi kedua isotop dalam proporsi yang sama seperti yang mereka lakukan di udara. Setelah kematian tanaman, mereka berhenti mengkonsumsi karbon dan isotop yang tidak stabil secara bertahap berubah menjadi nitrogen sebagai akibat dari peluruhan dengan waktu paruh 5730 tahun. jalan pengukuran yang akurat Konsentrasi relatif karbon radioaktif dalam sisa-sisa organisme purba dapat menentukan waktu kematian mereka.

Semua jenis radiasi radioaktif (alfa, beta, gamma, neutron), serta radiasi elektromagnetik ( sinar X) memiliki efek biologis yang sangat kuat pada organisme hidup, yang terdiri dari proses eksitasi dan ionisasi atom dan molekul yang membentuk sel hidup. Di bawah aksi radiasi pengion, molekul kompleks dan struktur seluler dihancurkan, yang menyebabkan kerusakan radiasi pada tubuh. Oleh karena itu, ketika bekerja dengan sumber radiasi apa pun, perlu untuk mengambil semua tindakan untuk: perlindungan radiasi orang yang mungkin terkena radiasi.

Namun, seseorang dapat terkena radiasi pengion dan kondisi hidup. Radon, gas radioaktif yang inert, tidak berwarna, dapat menimbulkan bahaya serius bagi kesehatan manusia, seperti yang dapat dilihat dari diagram yang ditunjukkan pada Gambar. 9.7.5, radon adalah produk peluruhan radium dan memiliki waktu paruh T = 3,82 hari. Radium ditemukan dalam jumlah kecil di tanah, batu, dan berbagai struktur bangunan. Meskipun umurnya relatif pendek, konsentrasi radon terus diisi ulang karena peluruhan baru inti radium, sehingga radon dapat terakumulasi dalam ruang tertutup. Masuk ke paru-paru, radon memancarkan partikel- dan berubah menjadi polonium, yang bukan merupakan zat inert secara kimia. Ini diikuti oleh rantai transformasi radioaktif dari seri uranium (Gbr. 9.7.5). Menurut American Commission on Radiation Safety and Control, rata-rata orang menerima 55% radiasi pengion dari radon dan hanya 11% dari pelayanan medis. Kontribusi sinar kosmik sekitar 8%. Dosis total radiasi yang diterima seseorang dalam seumur hidup jauh lebih sedikit dosis maksimum yang diijinkan(SDA), yang ditetapkan untuk orang-orang dari profesi tertentu yang terpapar radiasi pengion tambahan.

Reaksi fisi nuklir- reaksi fisi, yang terdiri dari fakta bahwa inti berat di bawah pengaruh neutron, dan kemudian ternyata, partikel lain, dibagi menjadi beberapa inti yang lebih ringan (fragmen), paling sering menjadi dua inti yang massanya dekat.

Sebuah fitur dari fisi nuklir adalah bahwa hal itu disertai dengan emisi dua atau tiga neutron sekunder, yang disebut neutron fisi. Karena untuk inti sedang jumlah neutron kira-kira sama dengan jumlah proton ( N/Z 1), dan untuk inti berat, jumlah neutron secara signifikan melebihi jumlah proton ( N/Z 1.6), maka fragmen fisi yang dihasilkan kelebihan beban dengan neutron, sebagai akibatnya mereka melepaskan neutron fisi. Namun, emisi neutron fisi tidak sepenuhnya menghilangkan kelebihan inti fragmen oleh neutron. Ini mengarah pada fakta bahwa fragmen tersebut bersifat radioaktif. Mereka dapat menjalani serangkaian - -transformasi, disertai dengan emisi -kuanta. Karena - -peluruhan disertai dengan transformasi neutron menjadi proton, maka setelah rantai transformasi - -, rasio antara neutron dan proton dalam fragmen akan mencapai nilai yang sesuai dengan isotop stabil. Misalnya, selama fisi inti uranium U

U+ n → Xe + Sr +2 n(265.1)

pecahan fisi Sebagai hasil dari tiga aksi - peluruhan, Xe berubah menjadi isotop stabil lantanum La:

hehe → Cs → ba → La.

Fragmen fisi bisa beragam, jadi reaksi (265.1) bukan satu-satunya yang mengarah ke fisi U.

Kebanyakan neutron dipancarkan hampir seketika selama fisi ( t 10 –14 s), dan sebagian (sekitar 0,7%) dipancarkan oleh fragmen fisi beberapa waktu setelah fisi (0,05 s t 60 detik). Yang pertama disebut instan, kedua - terlambat. Rata-rata, 2,5 neutron dipancarkan untuk setiap peristiwa fisi. Mereka memiliki spektrum energi yang relatif luas mulai dari 0 hingga 7 MeV, dengan energi rata-rata sekitar 2 MeV per neutron.

Perhitungan menunjukkan bahwa pembelahan inti juga harus disertai dengan pelepasan jumlah yang besar energi. Memang, energi ikat spesifik untuk inti bermassa sedang adalah sekitar 8,7 MeV, sedangkan untuk inti berat adalah 7,6 MeV. Akibatnya, pembelahan inti berat menjadi dua fragmen harus melepaskan energi yang sama dengan sekitar 1,1 MeV per nukleon.

Teori fisi inti atom (N. Bohr, Ya. I. Frenkel) didasarkan pada model jatuhnya inti. Inti dianggap sebagai setetes cairan tak termampatkan bermuatan listrik (dengan kerapatan sama dengan inti dan mematuhi hukum mekanika kuantum), partikelnya, ketika neutron memasuki nukleus, datang ke gerak berosilasi, sebagai akibatnya nukleus terbelah menjadi dua bagian, terbang terpisah dengan energi yang besar.

Probabilitas fisi nuklir ditentukan oleh energi neutron. Misalnya, jika neutron berenergi tinggi menyebabkan pembelahan hampir semua inti, maka neutron dengan energi beberapa mega-elektron-volt - hanya inti berat ( TETAPI>210), Neutron dengan energi aktivasi(energi minimum yang diperlukan untuk melakukan reaksi fisi nuklir) orde 1 MeV, menyebabkan fisi inti uranium U, thorium Th, protactinium Pa, plutonium Pu. Inti U, Pu, dan U, Th dibagi dengan neutron termal (dua isotop terakhir tidak terjadi di alam, mereka diperoleh secara artifisial).

Neutron sekunder yang dipancarkan selama fisi nuklir dapat menyebabkan peristiwa fisi baru, yang memungkinkan untuk melakukan reaksi fisi berantai- reaksi nuklir di mana partikel yang menyebabkan reaksi terbentuk sebagai produk dari reaksi ini. Reaksi fisi berantai ditandai dengan faktor perkalian k neutron, yang sama dengan rasio jumlah neutron pada generasi tertentu dengan jumlah mereka pada generasi sebelumnya. Kondisi yang diperlukan untuk pengembangan reaksi fisi berantai adalah persyaratan k 1.

Ternyata tidak semua neutron sekunder yang dihasilkan menyebabkan fisi nuklir berikutnya, yang mengarah pada penurunan faktor perkalian. Pertama, karena dimensi yang terbatas inti(ruang di mana reaksi yang berharga berlangsung) dan daya tembus tinggi dari neutron, beberapa dari mereka akan meninggalkan inti sebelum mereka ditangkap oleh inti apapun. Kedua, bagian dari neutron ditangkap oleh inti pengotor non-fisil, yang selalu ada di inti.Selain itu, bersama dengan fisi, proses penangkapan radiasi dan hamburan inelastis yang bersaing dapat terjadi.

Faktor perkalian tergantung pada sifat bahan fisil, dan untuk isotop tertentu, pada jumlah, serta ukuran dan bentuk zona aktif. Dimensi minimum zona aktif yang memungkinkan terjadinya reaksi berantai disebut dimensi kritis. Massa minimum bahan fisil yang terletak dalam sistem ukuran kritis, yang diperlukan untuk implementasi reaksi berantai, ditelepon massa kritis.

Laju perkembangan reaksi berantai berbeda. Biarlah T - waktu rata-rata

kehidupan satu generasi, dan N adalah jumlah neutron dalam satu generasi. Di generasi berikutnya, jumlah mereka adalah kn,t. e. peningkatan jumlah neutron per generasi dN = kN – N = N(k- satu). Peningkatan jumlah neutron per satuan waktu, yaitu laju pertumbuhan reaksi berantai,

. (266.1)

Mengintegrasikan (266.1), kami memperoleh

,

di mana N0 adalah jumlah neutron pada saat awal waktu, dan N- nomor mereka sekaligus t. N ditentukan oleh tanda ( k- satu). Pada k>1 pergi mengembangkan respon. jumlah divisi tumbuh terus menerus dan reaksi bisa menjadi eksplosif. Pada k= 1 pergi respon mandiri dimana jumlah neutron tidak berubah terhadap waktu. Pada k <1 идет reaksi memudar,

Reaksi berantai dibagi menjadi terkendali dan tidak terkendali. Ledakan bom atom, misalnya, merupakan reaksi yang tidak terkendali. Untuk mencegah bom atom meledak selama penyimpanan, U (atau Pu) di dalamnya dibagi menjadi dua bagian yang saling berjauhan dengan massa di bawah kritis. Kemudian, dengan bantuan ledakan biasa, massa ini saling mendekat, massa total bahan fisil menjadi lebih kritis, dan reaksi berantai eksplosif terjadi, disertai dengan pelepasan sejumlah besar energi dan kehancuran besar seketika. Reaksi eksplosif dimulai karena tersedianya neutron fisi spontan atau neutron radiasi kosmik. Dikelola reaksi berantai dilakukan di reaktor nuklir.

Fisi nuklir adalah pemecahan atom berat menjadi dua fragmen dengan massa yang kira-kira sama, disertai dengan pelepasan sejumlah besar energi.

Penemuan fisi nuklir memulai era baru - "zaman atom". Potensi penggunaan yang mungkin dan rasio risiko untuk mendapatkan keuntungan dari penggunaannya tidak hanya menghasilkan banyak pencapaian sosiologis, politik, ekonomi dan ilmiah, tetapi juga masalah serius. Bahkan dari sudut pandang ilmiah murni, proses fisi nuklir tercipta jumlah besar teka-teki dan komplikasi, dan penjelasan teoretis lengkapnya adalah masalah masa depan.

Berbagi itu menguntungkan

Energi ikat (per nukleon) berbeda untuk inti yang berbeda. Yang lebih berat memiliki energi ikat yang lebih rendah daripada yang terletak di tengah tabel periodik.

Ini berarti bahwa untuk inti berat dengan nomor atom lebih besar dari 100, adalah menguntungkan untuk membagi menjadi dua fragmen yang lebih kecil, sehingga melepaskan energi, yang diubah menjadi energi kinetik fragmen. Proses ini disebut pemisahan

Menurut kurva stabilitas, yang menunjukkan ketergantungan jumlah proton pada jumlah neutron untuk nuklida stabil, inti yang lebih berat lebih menyukai lebih banyak neutron (dibandingkan dengan jumlah proton) daripada yang lebih ringan. Ini menunjukkan bahwa seiring dengan proses pemisahan, beberapa neutron "cadangan" akan dipancarkan. Selain itu, mereka juga akan mengambil sebagian dari energi yang dilepaskan. Studi tentang fisi nuklir atom uranium menunjukkan bahwa 3-4 neutron dilepaskan: 238 U → 145 La + 90 Br + 3n.

Nomor atom (dan massa atom) fragmen tidak sama dengan setengah massa atom induknya. Perbedaan antara massa atom yang terbentuk sebagai hasil pemecahan biasanya sekitar 50. Benar, alasannya belum sepenuhnya jelas.

Energi ikat 238 U, 145 La, dan 90 Br berturut-turut adalah 1803, 1198, dan 763 MeV. Artinya, sebagai hasil dari reaksi ini, energi fisi inti uranium yang dilepaskan adalah sebesar 1198 + 763-1803 = 158 MeV.

Pembagian spontan

Proses pemisahan spontan diketahui di alam, tetapi sangat jarang. Masa hidup rata-rata dari proses ini adalah sekitar 10 17 tahun, dan, misalnya, masa hidup rata-rata peluruhan alfa dari radionuklida yang sama adalah sekitar 10 11 tahun.

Pasalnya, untuk membelah menjadi dua bagian, nukleus harus terlebih dahulu dideformasi (diregangkan) menjadi bentuk ellipsoidal, dan kemudian, sebelum akhirnya membelah menjadi dua bagian, membentuk “leher” di tengahnya.

Potensi Hambatan

Dalam keadaan terdeformasi, dua gaya bekerja pada inti. Salah satunya adalah peningkatan energi permukaan (tegangan permukaan setetes cairan menjelaskan bentuk bolanya), dan yang lainnya adalah gaya tolak Coulomb antara fragmen fisi. Bersama-sama mereka menghasilkan penghalang potensial.

Seperti dalam kasus peluruhan alfa, agar fisi spontan inti atom uranium terjadi, fragmen harus mengatasi penghalang ini menggunakan terowongan kuantum. Penghalangnya sekitar 6 MeV, seperti dalam kasus peluruhan alfa, tetapi kemungkinan penerowongan partikel alfa jauh lebih besar daripada produk fisi atom yang jauh lebih berat.

pemisahan paksa

Jauh lebih mungkin adalah fisi yang diinduksi dari inti uranium. Dalam hal ini, inti induk disinari dengan neutron. Jika induk menyerapnya, mereka mengikat, melepaskan energi ikat dalam bentuk energi vibrasi yang dapat melebihi 6 MeV yang dibutuhkan untuk mengatasi penghalang potensial.

Jika energi neutron tambahan tidak cukup untuk mengatasi penghalang potensial, neutron datang harus memiliki energi kinetik minimum agar dapat menginduksi pemecahan atom. Dalam kasus 238 U, energi ikat neutron tambahan adalah sekitar 1 MeV pendek. Ini berarti bahwa pembelahan inti uranium hanya diinduksi oleh neutron dengan energi kinetik lebih besar dari 1 MeV. Di sisi lain, isotop 235 U memiliki satu neutron yang tidak berpasangan. Ketika nukleus menyerap satu tambahan, ia membentuk pasangan dengannya, dan sebagai hasil dari pasangan ini, energi ikat tambahan muncul. Ini cukup untuk melepaskan jumlah energi yang diperlukan inti untuk mengatasi penghalang potensial dan fisi isotop terjadi pada tumbukan dengan neutron apa pun.

peluruhan beta

Meskipun reaksi fisi memancarkan tiga atau empat neutron, fragmen masih mengandung lebih banyak neutron daripada isobar stabilnya. Ini berarti bahwa fragmen pembelahan umumnya tidak stabil terhadap peluruhan beta.

Misalnya, ketika fisi uranium 238U terjadi, isobar stabil dengan A = 145 adalah neodymium 145Nd, yang berarti bahwa fragmen lantanum 145La meluruh dalam tiga langkah, setiap kali memancarkan elektron dan antineutrino, hingga nuklida stabil terbentuk. Isobar stabil dengan A = 90 adalah zirkonium 90 Zr; oleh karena itu, fragmen pemecahan brom 90 Br terurai dalam lima tahap rantai peluruhan .

Rantai peluruhan ini melepaskan energi tambahan, yang hampir semuanya terbawa oleh elektron dan antineutrino.

Reaksi nuklir: pembelahan inti uranium

Emisi langsung neutron dari nuklida dengan terlalu banyak dari mereka untuk memastikan stabilitas nukleus tidak mungkin. Intinya di sini adalah bahwa tidak ada tolakan Coulomb, sehingga energi permukaan cenderung menjaga neutron tetap terikat dengan induknya. Namun, ini terkadang terjadi. Misalnya, fragmen fisi 90 Br pada tahap peluruhan beta pertama menghasilkan kripton-90, yang dapat berada dalam keadaan tereksitasi dengan energi yang cukup untuk mengatasi energi permukaan. Dalam hal ini, emisi neutron dapat terjadi secara langsung dengan pembentukan kripton-89. masih tidak stabil terhadap peluruhan sampai diubah menjadi yttrium-89 yang stabil, sehingga kripton-89 meluruh dalam tiga langkah.

Fisi inti uranium: reaksi berantai

Neutron yang dipancarkan dalam reaksi fisi dapat diserap oleh inti induk lain, yang kemudian dengan sendirinya mengalami fisi terinduksi. Dalam kasus uranium-238, tiga neutron yang dihasilkan keluar dengan energi kurang dari 1 MeV (energi yang dilepaskan selama fisi inti uranium - 158 MeV - sebagian besar diubah menjadi energi kinetik dari fragmen fisi ), sehingga mereka tidak dapat menyebabkan fisi lebih lanjut dari nuklida ini. Namun demikian, pada konsentrasi signifikan dari isotop langka 235 U, neutron bebas ini dapat ditangkap oleh inti 235 U, yang memang dapat menyebabkan fisi, karena dalam kasus ini tidak ada ambang energi di bawahnya yang tidak menyebabkan fisi.

Ini adalah prinsip reaksi berantai.

Jenis-jenis reaksi nuklir

Misalkan k adalah jumlah neutron yang dihasilkan dalam sampel bahan fisil pada tahap n dari rantai ini, dibagi dengan jumlah neutron yang dihasilkan pada tahap n - 1. Jumlah ini akan tergantung pada berapa banyak neutron yang dihasilkan pada tahap n - 1 yang diserap oleh nukleus, yang mungkin dipaksa untuk membelah.

jika k< 1, то цепная реакция просто выдохнется и процесс остановится очень быстро. Именно это и происходит в природной в которой концентрация 235 U настолько мала, что вероятность поглощения одного из нейтронов этим изотопом крайне ничтожна.

Jika k > 1, maka reaksi berantai akan berkembang sampai semua bahan fisil telah digunakan, hal ini dicapai dengan pengayaan bijih alam untuk mendapatkan konsentrasi uranium-235 yang cukup besar. Untuk sampel bola, nilai k meningkat dengan peningkatan probabilitas penyerapan neutron, yang tergantung pada jari-jari bola. Oleh karena itu, massa U harus melebihi jumlah tertentu agar pembelahan inti uranium (reaksi berantai) dapat terjadi.

Jika k = 1, maka reaksi terkontrol berlangsung. Ini digunakan dalam reaktor nuklir. Prosesnya dikendalikan dengan mendistribusikan batang kadmium atau boron di antara uranium, yang menyerap sebagian besar neutron (elemen ini memiliki kemampuan untuk menangkap neutron). Fisi inti uranium dikendalikan secara otomatis dengan menggerakkan batang sedemikian rupa sehingga nilai k tetap sama dengan satu.

>> fisi uranium

107 FISI NUKLEI URANIUS

Hanya inti beberapa elemen berat yang dapat dibagi menjadi beberapa bagian. Selama fisi inti, dua atau tiga neutron dan sinar - dipancarkan. Pada saat yang sama, banyak energi dilepaskan.

Penemuan fisi uranium. Fisi inti uranium ditemukan pada tahun 1938 oleh ilmuwan Jerman O. Hahn dan F. Strassmann. Mereka menetapkan bahwa ketika uranium dibombardir dengan neutron, unsur-unsur dari bagian tengah sistem periodik muncul: barium, kripton, dll. Namun, interpretasi yang benar dari fakta ini persis seperti fisi inti uranium yang menangkap neutron diberikan di awal tahun 1939 oleh fisikawan Inggris O. Frisch bersama dengan fisikawan Austria L. Meitner.

Penangkapan neutron menghancurkan stabilitas inti. Nukleus tereksitasi dan menjadi tidak stabil, yang menyebabkan pembelahannya menjadi fragmen. Fisi nuklir dimungkinkan karena massa istirahat inti berat lebih besar daripada jumlah massa sisa fragmen yang muncul selama fisi. Oleh karena itu, terjadi pelepasan energi yang setara dengan penurunan massa diam yang menyertai fisi.

Kemungkinan pembelahan inti berat juga dapat dijelaskan dengan menggunakan grafik ketergantungan energi ikat spesifik pada nomor massa A (lihat Gambar 13.11). Energi ikat spesifik inti atom unsur yang menempati sistem periodik tempat terakhir(A 200), kira-kira 1 MeV lebih kecil dari energi ikat spesifik dalam inti unsur yang terletak di tengah sistem periodik (A 100). Oleh karena itu, proses pembelahan inti berat menjadi inti unsur-unsur di bagian tengah sistem periodik menguntungkan secara energetik. Setelah fisi, sistem masuk ke keadaan dengan energi internal minimal. Lagi pula, semakin besar energi ikat inti, semakin besar energi yang harus dilepaskan dalam pembentukan inti dan, akibatnya, semakin sedikit. energi dalam sistem yang baru terbentuk.

Selama fisi nuklir, energi ikat per nukleon meningkat sebesar 1 MeV, dan total energi yang dilepaskan harus besar - sekitar 200 MeV. Tidak ada reaksi nuklir lain (tidak terkait dengan fisi) yang melepaskan energi sebesar itu.

Pengukuran langsung dari energi yang dilepaskan selama fisi inti uranium mengkonfirmasi pertimbangan di atas dan memberikan nilai 200 MeV. Selain itu, sebagian besar energi ini (168 MeV) jatuh pada energi kinetik fragmen. Pada Gambar 13.13 Anda melihat jejak fragmen uranium fisil di ruang awan.

Energi yang dilepaskan selama fisi nuklir lebih bersifat elektrostatik daripada nuklir. Energi kinetik besar yang dimiliki fragmen muncul karena gaya tolak Coulomb mereka.

mekanisme fisi nuklir. Proses fisi nuklir dapat dijelaskan berdasarkan model jatuhnya nukleus. Menurut model ini, sekelompok nukleon menyerupai setetes cairan bermuatan (Gbr. 13.14, a). Gaya nuklir antara nukleon adalah jarak pendek, seperti gaya yang bekerja antara molekul cair. Seiring dengan gaya tolak-menolak elektrostatik yang kuat antara proton, yang cenderung merobek inti, masih ada gaya tarik inti yang besar. Gaya-gaya ini menjaga inti agar tidak hancur.

Inti uranium-235 berbentuk bulat. Setelah menyerap neutron ekstra, ia tereksitasi dan mulai berubah bentuk, memperoleh bentuk memanjang (Gbr. 13.14, b). Inti akan meregang sampai gaya tolak menolak antara bagian inti yang memanjang mulai mendominasi gaya tarik menarik yang bekerja di tanah genting (Gbr. 13.14, c). Setelah itu, robek menjadi dua bagian (Gbr. 13.14, d).

Di bawah aksi gaya tolak Coulomb, pecahan-pecahan ini terbang terpisah dengan kecepatan yang sama dengan 1/30 kecepatan cahaya.

Emisi neutron selama fisi. Fakta mendasar dari fisi nuklir adalah emisi dua atau tiga neutron selama fisi. Ini memungkinkan penggunaan praktis energi intranuklear.

Dimungkinkan untuk memahami mengapa neutron bebas dipancarkan dari pertimbangan berikut. Diketahui bahwa rasio jumlah neutron terhadap jumlah proton dalam inti stabil meningkat dengan meningkatnya nomor atom. Oleh karena itu, dalam fragmen yang muncul selama fisi, jumlah relatif neutron ternyata lebih besar daripada yang diizinkan untuk inti atom yang terletak di tengah tabel periodik. Akibatnya, beberapa neutron dilepaskan dalam proses fisi. Energi mereka adalah berbagai arti- dari beberapa juta elektron volt hingga sangat kecil, mendekati nol.

Fisi biasanya terjadi menjadi fragmen, yang massanya berbeda sekitar 1,5 kali. Fragmen ini sangat radioaktif, karena mengandung jumlah neutron yang berlebihan. Sebagai hasil dari serangkaian peluruhan berturut-turut, isotop stabil akhirnya diperoleh.

Sebagai kesimpulan, kami mencatat bahwa ada juga fisi spontan inti uranium. Ditemukan oleh fisikawan Soviet G. N. Flerov dan K. A. Petrzhak pada tahun 1940. Waktu paruh untuk fisi spontan adalah 10 16 tahun. Ini dua juta kali lebih lama dari waktu paruh peluruhan uranium.

Reaksi fisi nuklir disertai dengan pelepasan energi.

Isi pelajaran ringkasan pelajaran mendukung bingkai pelajaran presentasi metode akselerasi teknologi interaktif Praktik tugas dan latihan ujian mandiri lokakarya, pelatihan, kasus, pencarian pekerjaan rumah pertanyaan diskusi pertanyaan retoris dari siswa Ilustrasi audio, klip video, dan multimedia foto, gambar grafik, tabel, skema humor, anekdot, lelucon, komik, perumpamaan, ucapan, teka-teki silang, kutipan Add-on abstrak chip artikel untuk lembar contekan yang ingin tahu, buku teks dasar dan glosarium tambahan istilah lainnya Memperbaiki buku pelajaran dan pelajaranmengoreksi kesalahan dalam buku teks memperbarui fragmen dalam buku teks elemen inovasi dalam pelajaran menggantikan pengetahuan usang dengan yang baru Hanya untuk guru pelajaran yang sempurna rencana kalender untuk setahun pedoman program diskusi Pelajaran Terintegrasi