Jaderné štěpení je fyzikální proces, který spočívá v rozdělení jádra atomu považovaného za nestabilního na dvě menší jádra, a to bombardováním částic, jako jsou neutrony.
Tento proces je exotermická chemická reakce a nastává, když se uvolní velké množství energie. Považuje se to za formu jaderné transmutace, protože generované fragmenty nejsou stejného prvku jako izotop, který je generoval.
První studie o proces jaderného štěpení byly objeveny v roce 1939 Otto Hahnem (1879-1968) a Fritzem Strassmannem (1902-1980).
Tento proces vzniká, když je těžké jádro zasaženo neutronem a po srážce uvolní nesmírné množství energie.
Během srážky se uvolní nové neutrony, které se srazí s novými jádry, což způsobí postupné štěpení jader, čímž se vytvoří reakce, která se nazývá Řetězová reakce, podle níže uvedeného schématu:
Proces jaderného štěpení je také důležitý pro výroba jaderné energie. Jaderné reaktory jsou schopné kontrolovat násilí štěpného procesu a zpomalit působení neutronů, aby nedošlo k výbuchu. A tímto způsobem se generuje jaderná energie, která je považována za čistou, efektivní a nevyzařuje plyny.
Dozvědět se víc o Nukleární energie.
Důležitým faktorem při určování procesu štěpení jaderných zbraní je analýza stability jádra. K jeho provedení je nutné vypočítat poměr mezi počtem protonů a počtem neutronů.
Nedostatek neutronů může způsobit, že vzdálenost mezi protony bude příliš krátká, odpudivost se stane nevyhnutelnou, což způsobí štěpení jádra. Jaderná síla je však krátkého dosahu a přebytek neutronů může způsobit neudržitelný povrch elektromagnetického odpuzování, což může také způsobit štěpení jader.
Jaderné štěpení a jaderná fúze
Procesy jaderného štěpení a fúze se často provádějí společně, což může způsobit určité nejasnosti v jejich skutečných cílech.
Zatímco jaderné štěpení se skládá z rozdělit atom do dvou nebo více fragmentů pomocí neutronového bombardování uvolňujícího velké množství energie, jaderná fúze je také schopná uvolnit velké množství energie, ale procesem spojení nebo srážka dvou atomů. Tato unie je záměrně hotová.
Příklady jaderného štěpení
Nejznámějším příkladem štěpení jader je reakce, která probíhá s uranem. Když neutron s dostatečnou energií zasáhne jádro uranu, uvolní neutrony, které mohou způsobit štěpení dalších jader, jak je znázorněno na obrázku níže:
Je známo, že tato reakce uvolňuje velké množství energie.
Jaderné štěpení se však používá také v jiných procesech, jako je např radioaktivita, který je výsledkem štěpného procesu a používá se v medicíně například k léčbě nádorů a jiných nemocí.
Zobrazit více o Radioaktivita.
Největší využití však má při výrobě atomových bomb, které pocházejí z procesu jaderné fúze a štěpení. Mají vysokou ničivou sílu.
