Ydinpommi, atomipommi.

http://science.howstuffworks.com/nuclear-bomb.htm

siinä on perus tieto paketti ydinaseista

"on päässyt perimmäisten kysymysten ääreen?
Vaikuttaako ydinpommissa tai ydinvoimallssa mitenkään Einsteinin lait? Onko esim. ajalla jokin merkitys, kun prosesseja ajetaan?"

Muut vastaukset varmaan tulikin tuossa linkissä (jota en tosin katsonut..).

Ydinvoimaloissa näkyy selvimmin juuri se kuuluisin kaava, E = mc^2. Polttoainesauvojen loppumassa on hieman lähtömassaa pienempi, vaikka prosessissa ei sauvoista yhtään materiaalia raaputeta pois - massa on muuttunut energiaksi.
Ajalla on varmasti ydinvoimalassa merkitystä :), mutta en usko, että missään vaiheessa Lorenzin yhtälöillä tarvisi ajan hidastumista laskea minkään erityisen syyn takia. Tuskin myöskään pommien paukkuttelussa.

"Tapahtuuko atomeissa hajoaminen, joka vapauttaa elektronit pois kiertoradaltaan ja synnyttää hallitsemattoman energiapurkauksen? Ja jos niin miksi?
Vai tapahtuuko oikeasti sellaista, mikä maailmankaikkeus pitää normina? Eli onko ydinlatauksen mahdoton voima peräisin siitä, että se rikkoo maailmankaikkeuden status quon?"

Ei. Mitään luonnotonta ei tapahdu. Ydinvoimassa atomi halkeaa, eli epästabiili radioaktiivinen aine muuttuu kahdeksi atomiksi, jolloin yleensä pääsee liikkeelle muutama neutroni ja muodostuu antineutriino-neutriino pareja. Antimateria, eli tässä tapauksessa neutronin vastakappale ei ole kauaa olemassa vaan törmää neutroniin ja molemmat muuttuvat energiaksi. Uraani atomin jäljiltä on vielä ksenon ja protaktium atomit ja muutama vapaa neutroni, jotka jatkavat reaktiota, tai useimmiten vain katoavat, koska neutronit pystyvät menemään 'läpi' mistä tahansa, myös lyijystä.

No missä tätä tapahtuu luonnossa? Vaikka siinä huoneilmassa, jota hengität. Suomessa, kiitos pinnassa olevan peruskallion, on maailman korkeimmat Radon pitoisuudet. Keskimäärin huoneilmassa on vähän alle 120 Bq/m^3. Tuo tarkoittaa, että jokaisessa kuutiometrissä huoneilmaa keskimäärin 120 epästabiilia atomia ottaa ja hajoaa joka sekunti.

Tästä päästään energiaan, joka pitää yllä säteilyä.

Mistä radon sitten tulee? Se on ollut alkujaan Uraani 238:ää. U-238 on eräs maailman yleisimmistä raskas metalleista tai metalleista ylipäätään. Se on myös radioaktiivinen, eli periaatteessa epästabiili atomi, joka on syntynyt fuusiossa (atomien yhdistymisessä) valtavien tähtien sydämissä uskomattomassa paineessa ja tähtien kuoltua se alkoi hajota paineen loputtua.

Sitä on olemassa vain, koska sitä oli aikoinaan todella paljon ja sen puoliintumisaika on valtavan pitkä: 4,5 miljardia vuotta! Tuo tarkoittaa, että kahdesta uraani atomista tilastollisesti toinen hajoaa 4,5 miljardin vuoden kuluttua. Tai voi olla hajoamatta, sillä kysessä on todellakin keksimääräinen arvio.

Tästä ei kuitenkaan tule ksenonia, koska vain uraani 235 halkeaa siten, mutta siitä tulee useita muita aineita. Tämä on muistista, mutta aineita on ainakin kymmenen, ennenkuin uraani 238:sta on tullut stabiili lyijy 206 atomi, joka ei enää hajoa. Yksi väli askelista on Radon. Radon on vaarallista, johtuen säteilystä.

(Vilkaisin 'How Stuff Works'-sivustolta radonin kulkua, mutta ainakin yksi aine puuttui ja yhden puoliintumisaika on väärin)

Tästä päästään ionisoivaan säteilyyn.

Lehtimiehet ja muut asiaa tuntemattomat puhuvat radioaktiivisesta säteilystä, mutta termi on harhaan johtava ja väärä. Säteily itse ei ole radioaktiivista, eikä se pysty muuttamaan mitään ainetta radioaktiiviseksi.

Säteilyä syntyy myös vain ja ainoastaan, kun atomi hajoaa, eli fissioi. Joka kerran se lähettää osan itsestään, tai energiasta ulkopuolelle. Tästä johtuu, että esim puhdistettua luonon uraania ei löydä geiger-mittarilla ja plutoniumin ja uraani 235:n löytämisen kanssa on vähän niin ja näin. Jokaisella näistä aineista on valtavan pitkä puoliintumisaika, eli uraanilla (u-238) 4,5 miljardia vuotta ja plutoniumilla ja uraani 235:lläkin yli 20'000 vuotta. Mikään niistä ei siis säteile kovin paljoa.

Mutta jotkin niiden hajoamis tuotteista, eli aineista, jotka syntyvät niiden hajotessa, ovat erittäin radioaktiivisia, eli lyhytikäisiä. Radonin (tarkasti radon-222) puoliintumisaika on vain vähän yli kolme päivää, joten suuri osa siitä on jatkuvasti hajoamassa ja siten lähettämässä ionisoivaa säteilyä.

Säteilyä on kolmea tyyppiä, Alfa-, Beta- ja Gammasäteily. Nämä kertovat mitä hajoavasta ytimestä lähtee.

Alfa on melko vaaratonta. Siinä ytimestä sinkoutuu helium-4 ioni, eli kaksi protonia ja kaksi neutronia jotka sitten nappaavat itselleen elektronit ja leijailevat tiehensä. Alfa säteily voidaan pysäyttää tehokkaasti, esim. paperiarkilla tai ihmisen iholla. Kumpikin pysäyttää sen ihan yhtä tehokkaasti kuin lyijy.

Beta on puolestaan joko beta- tai beta säteilyä, riippuen siitä, lentääkö hajoavasta ytimestä protoni vai elektroni. Tällä on ikävä tapa siirtää jonkin verran energiaa, mutta mikä tahansa kiinteä aine(kuten seinä), pysäyttää sen kuin seinään.

Gamma onkin sitten ihan jotain muuta. Gamma säteilijä lähettää energiapulssin sähkömagneettisen spektrin gammataajuudella. Tätä voisi vertailla muihin taajuuksiin mm. vertaamalla uuneja. Sähköuuni valmistaa ruuan noin tunnissa lähettämällä lämpösäteilyä infrapuna taajuuksilla, mikroaaltouuni tekee oikeastaan saman 10 minuutissa, mutta toimii korkeammilla radiotaajuuksilla. Jos joku joskus keksisi rakentaa gammataajuus uunin, olisi ruoka valmis ennenkuin ehdit nostaa sormesi käynnistys napilta. Gammaa torjutaan mm. todella paksuilla aineilla, tai tiheillä aineilla, kuten lyijy tai (kummallista kyllä) luonnon uraani.

Gammasäteilijöitä on harvassa ja ne ovat yleensä äärimmäisen lyhytikäisiä. Eli jo parin kuukauden säilytyksellä gammasäteilijät ovat hävinneet. Tosin eivät ikuisiksi ajoiksi, sillä joistakin aineista muodostuu myöhemmin uuusia gammasäteilijä aineita.

"Mutta nyt kysymykseni kuuluukin, miten se oikeasti tapahtuu?
Tapahtuuko atomeissa hajoaminen, joka vapauttaa elektronit pois kiertoradaltaan ja synnyttää hallitsemattoman energiapurkauksen?" Ennenkö ytimen energiapurkauksia ymmärtää niin pitää hahmottaa ydin (ees suunnilleen). Siellä siis protonit ja neutronit on jatkuvassa liikkeessä. Siellä vaikuttaa erittäin lyhyen matkan vahva vuorovaikutus (vetovoima) ja protonien välillä myös sähkönen poistovoima. Kun ne osaset on liikkeessä on ne jollain todennäkösyydellä tilassa, jossa osaan ydintä kohdistuu suurempi hylkimis- kun vetovoima tämä osa ytimestä irtoaa ja näin muodostuu kaksi tytärydintä. Nyt kun protoneja ei oo enää yhtä paljoa vahva vurovaikutus vetää nukleonit enemmän toisiaan kohti. Kenttä tekee siis työtä joka vapautuu säteilynä (kiihtyvät protonit) ja ytimien liike- energiana. Ja jotta liikemäärän säilymislaki toteutuu saataa lähtee pari gamma kvanttiakin. Näin siis raskailla ytimillä. Niin ja miks massa vähenee? Ilmeisesti eri kenttien tekemä työ on yhtä suuri kun kentän aiheuttajan massavaje*c^2. Siis kaikki kenttien energia on peräisin massasta!!?

Siinä oli sellaista älyllistä pohdintaa jota olen kaivannut tähän foorumiin!!

Minulla ei ole antaa vastauksia kysymyksiisi.

Kysymyksestäsi näin että sinulla ei ole fysiikan teoreettista tuntemusta mutta huomasin että olet hyvin älykäs.

Hienoinman älyllisen kysymyksen kuulin radion luontoillassa kun biologit ym. "fiksut ihmiset" kertoivat että etana kaivaa jalallaan kuopan maahan muniaan varten.

Ensimmäinen kysyjä oli kolmivuotias tyttö joka kysyi luontoillan biologeilta: "Millä se etana kaivaa kun sillä ei ole jalkaa?"

Oli helkkarin kiva kuunnella sitä nikotusta kun arvoisat professorit yrittivät antaa vastausta :-)