I midten af 1933 bemærkede den italienske fysiker Enrico Fermi, at når atomkernen af visse grundstoffer blev bombarderet af neutroner i ved en moderat hastighed fangede denne kerne neutronen og udsendte gammastråling (γ), som efterfølgende blev fortættet af beta-partikelemission (-10β) og dannede nye kerner af andre elementer.
Eksperimenter af denne art blev udført af den tyske fysiker Otto Hahn, og forklaringen blev givet af den østrigske fysiker Lise Meitner og også af hans nevø, fysikeren Otoo Robert Frisch. Lise henviste til dette fænomen for første gang at bruge udtrykket "nuklear fission ". Hun sagde, at nuklear fission var, da en tung og ustabil atomkerne Var i stykker på grund af bombardementet med moderate neutroner, der giver anledning til to nye medium atomkerner og frigiver også 2 eller 3 neutroner ud over en ekstraordinær stor mængde energi.
Dette sker for eksempel med kernen af uran-235 (92235U). Når den bombarderes af en neutron i moderat hastighed, bryder den fra hinanden og giver anledning til flere par forskellige kerner. Omkring 200 forskellige isotoper med 35 kemiske grundstoffer er allerede produceret i fission af uran-235. Se et eksempel nedenfor, hvor bariumisotoper frigives (
56142Ba) og krypton (3691Kr) plus 3 neutroner:01n + 92235U → 56142Ba + 3691Kr + 3 01ingen
Bemærk, at hvis de 3 neutroner, der frigøres i fissionerne, har en moderat hastighed, kan de reagere igen med andre uran-235-kerner, der er til stede, og så fortsæt en Kædereaktion som fortsat vil vokse gradvist.
For at dette kan ske, kræves der dog en minimumsmængde af uran-235. Denne mindste fissile masse, der opretholder kædereaktionen, kaldes kritisk masse. På den anden side, hvis massen af uran-235 er under det, der er nødvendigt for at kædereaktionen skal forekomme, kaldes den subkritisk masse.
Det er denne ukontrollerede kædereaktion, der bruges i eksplosionen af atombomber, som dem, der blev lanceret af De Forenede Stater i Anden Verdenskrig mod byerne Hiroshima (6. august 1945) og Nagasaki (tre dage senere) i Japan. Resultatet var 125.000 menneskers død i Hiroshima og 90.000 i Nagasaki.
Amerikansk avisberetning, der nævner atombomben, der blev kastet af De Forenede Stater på Hiroshima den 6. august 1945
Dette giver os en idé om den kolossale mængde energi, der frigives i kernefission. Det viser os også, at den øgede viden om videnskab, såsom kemi og fysik, kan medføre enorm skade for mennesker, hvis de ikke bruges korrekt.
Men det kan også have fordele. For eksempel er den største anvendelse af nuklear fissionsreaktion i øjeblikket brugen af frigivet energi til generering af elektrisk energi i atomkraftværker. Grundlæggende udføres fissionsreaktionen på en kontrolleret måde, så den frigivne energi bruges til opvarm vandet, generer damp, der driver en turbine, som driver en elektrisk generator og producerer energi elektrisk.
For at forstå mere om, hvordan dette gøres, skal du læse teksten Atomreaktor.
Atomanlæg, der bruger den energi, der frigives i fissionsreaktioner, til at generere elektrisk energi
Af Jennifer Fogaça
Uddannet i kemi
Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-fissao-nuclear.htm