Tungtvann - tungt vann?

I dag er det faktisk 70 år siden tungtvannsaksjonen i Telemark, og da passer det jo veldig fint å snakke litt om tungtvann <3

Og tungtvann er faktisk litt tyngre enn "vanlig" vann, eller lettvann som vi kaller det når vi snakker om det i reaktorer ("lettvannsreaktorer", "lettvannsmodererte reaktorer" osv :) ). Et tungtvannsmolekyl består av ett oksygenatom (sånn som lettvann) og to døytroner, i stedet for to hydrogenatomer. Og et døytron er jo ca dobbelt så tungt som et hydrogenatom; så et tungtvannsmolekyl blir absolutt noen prosent tyngre enn et lettvannsmolekyl ;)

Tungtvann er veldig lurt å bruke hvis man prøver å produsere plutonium som man vil bruke for å lage en atombombe av, eller egentlig er det lurt å bruke tungtvann hvis du bare vil bruke naturlig uran til å produsere elektrisitet, men hvis du skal produsere plutonium fra uran så er det veldig lurt å bruke tungtvann (tips, liksom).

Grunnen til dette er at tungtvann "spiser" færre av de frie nøytronene enn det vanlig vann gjør, for når man har en reaktor som man fyller med uranbrensel og lettvann så absorberer faktisk vannet en del av nøytronene, og dermed blir det færre nøytroner til overs for å lage plutoniumet...:/ Men siden tungtvann er mye mye dyrere enn lettvann er det aller flest lettvannsreaktorer rundt omkring i verden i dag.

En plutoniumsbasert atombombe er forresten mer avansert enn en uranbasert bombe da, siden den kan kunne gå av for tidlig, før den kommer til skikkelig klimaks, liksom, og da blir det ikke noe ordentlig smell. Så det er jo kanskje ikke sikkert at det ville blitt noen tysk atombombe selv om de hadde hatt fri tilgang til tungtvann - men hva vet jeg om dét, liksom...?

Nå er det snart nattinatt for meg (var oppe litt over fem i dag tidlig :/ ), og det blir nok ganske tidlig i morgen óg - skal bare titte litt på en kronikk først :)

Oppskrift på atomkjerner

Mange spør meg hva en isotop egentlig er, og snill som jeg er skal jeg selvsagt gi dere oppskriften :)

Velg hva du vil lage, ta riktig antall protoner og bland sammen med en passe mengde nøtroner;)

Det er kun to ingredienser: <3 protoner og nøytroner <3. Hvis du ikke har nøytroner kan du lage en atomkjerne som kun består av ett proton – da har du plutselig en hydrogenkjerne. Hvis du også har et nøytron kan du lage en annen type hydrogen, som ofte kalles deuterium, og det er denne som sammen med oksygen blir til tungtvann – dere vet, som tyskerne var så innmari keene på under annen verdenskrig. Vanlig hydrogen og deuterium er begge to former for hydrogen, for begge to har bare ett proton, men siden den ene har null nøytroner og den andre har ett nøytron er de forskjellige isotoper av hydrogen :)

Det rosa i midten av bildet er selvsagt atomkjernen, mens de blå tingene er de negative elektronene:)

 

Nå spør du kanskje «men hva med elektroner, jeg vet det er noe elektrongreier også?!», og det er riktig, bare at elektronene ikke er inne i atomkjernen – de bare svirrer rundt og er negative, liksom – som noen skikkelig sure typer med adhd. Som kjernefysiker er jeg generelt ikke så veldig opptatt av elektronene (bortsett fra når det er snakk om betastråling), for jeg bryr meg egentlig bare om atomkjernen, hah! Litt som at det er kule folk  på skolen som det verdt å bry seg om (atomkjernen), også er det kjipe, negative folk (elektroner), men disse er det jo ikke noe poeng å ta hensyn til :P

I naturfagstimen på skolen lærer man at atomkjernen består av protoner og nøytroner, like mange av hver. Dette husker dere kanskje? Vel, som mange andre ting man lærer på skolen så er dette FEIL!! Når man har veldig tunge atomkjerner er det ikke engang mulig å ha like mange protoner og nøytroner – da MÅ man ha flere nøytroner enn protoner ellers går det bare i stykker. Grunnen er selvsagt at protonene har pluss-ladning, så det blir som å prøve å putte masse veldig hyggelige og positive, men superhomofobe, menn tett sammen i en gruppe, hvis man ikke veier opp med masse litt sånn whatever damer så funker det ikke;)

Antall protoner bestemmer hva slags stoff man har, for eksempel hvis man tar 90 protoner får man thorium, mens hvis man tar 92 protoner får man uran. Når jeg snakker om uran-233 eller uran-235, for eksempel, så er det tallet som står bak «uran» det totale tallet på nøytroner og protoner i uran-kjernen. Så uran-235 har to nøytroner mer enn uran-233:)

Kort sagt, en isotop er en utgave av et grunnstoff, på samme måte som at hvis Marie Claire er et grunnstoff, så er Marie Claire utgave nummer 1 og Marie Claire utgave nummer 5 to forskjellige isotoper, mens Vogue feks er et annet grunnstoff – lett som en plett;)

Smask, da, dere;)