Hva er en fisjon kjedereaksjon?

Hva er en fisjon kjedereaksjon?


Fisjon refererer til prosessen hvor kjernen av et atom er splittet. Normalt vil et atom kjerne, laget av en kombinasjon av protoner og nøytroner, er bundet tett sammen. Når kjernen deler, og enorme mengder potensiell energi frigjøres, som kan brukes til å generere strøm for byer.

Fisjon

Fisjon, i motsetning til kjernefysisk fusjon, er en prosess som foregår på atomært nivå av saken. Betegnelsen "spalting" refererer til splitting av et atom, som produserer energi. Denne prosessen er det motsatte av kjernefysisk fusjon, der to atomer er smeltet sammen, noe som krever langt mer mengder energi enn fisjon, og er prosessen som driver vår sol. I prosessen med kjernefisjon, tunge radioaktive atomer, som uran eller plutonium, blir bombardert med lette atomer, slik som barium, i et kammer, som forårsaker de tette og ustabile atomer for å bryte fra hverandre.

produkter

Strukturen av et atom er sammensatt av en sentral kjerne i bane ved en energisk sky av elektroner. Elektroner er veldig lett i forhold til de subatomære partikler som utgjør en kjerne. Kjernen består av et lignende antall protoner og nøytroner, som begge utgjør mesteparten av massen av et atom. Isotoper er atomer som har en varierende mengde av nøytroner i forhold til det antall protoner i et atom.

Uran-235

Elementet uran, for eksempel, har et atomnummer på 92, noe som betyr at den har 92 protoner, og bør ha samme antall nøytroner. Uran-235 er en isotop av grunnstoffet, og har mer enn den vanlige mengde av nøytroner. Uran-235 er også radioaktive, noe som betyr at den er ustabil i sin naturlige tilstand og avgir partikler og gammastråling. Uran-235 og uran-238 som brukes i kjernefysisk fisjon fordi, når det er truffet med en barium atom, det bryter fra hverandre på en karakteristisk måte å forlate element Krypton og noen gratis nøytroner. Disse nøytroner er nødvendig for å produsere en kjedereaksjon.

Kjedereaksjon

En kjedereaksjon i fisjon krever en katalysator for å begynne. Når den tunge, ustabile radioaktive atomer er truffet med en eksplosjon av de lettere atomer og splittet, kraften av atomer splitting sender sub-atomiske partikler flyr gjennom kammeret i hvilken reaksjonen skjer. Disse høy-energi-partikler så krasjer inn i flere av de radioaktive atomer i reaksjonskammeret, i en prosess som fortsetter å produsere store mengder energi, når det radioaktive materialet blir tilintetgjort ved å fly atom fragmenter. I det minste ett neutron fra hver brutt uran atom må finne en annen uran atom for kjeden reaksjon å fortsette.