Στα μέσα του 1933, ο Ιταλός φυσικός Enrico Fermi παρατήρησε ότι όταν ο ατομικός πυρήνας ορισμένων στοιχείων βομβαρδίστηκε από νετρόνια με μέτρια ταχύτητα, αυτός ο πυρήνας συνέλαβε το νετρόνιο, εκπέμποντας ακτινοβολία γάμμα (γ), η οποία στη συνέχεια συμπυκνώθηκε με εκπομπή β (-10β) και σχημάτισαν νέους πυρήνες άλλων στοιχείων.
Πειράματα αυτού του είδους πραγματοποιήθηκαν από τον Γερμανό φυσικό Otto Hahn, και η εξήγηση δόθηκε από την Αυστριακή φυσική Lise Meitner και επίσης από τον ανιψιό του, τον φυσικό Otoo Robert Frisch. Η Λίζα αναφέρθηκε σε αυτό το φαινόμενο χρησιμοποιώντας για πρώτη φορά τον όρο «πυρηνική διάσπαση". Είπε ότι το η πυρηνική σχάση ήταν όταν ένας βαρύς και ασταθής ατομικός πυρήνας ήταν σπασμένο εξαιτίας του βομβαρδισμού από μέτρια νετρόνια, δημιουργώντας δύο νέους μεσαίους ατομικούς πυρήνες και επίσης απελευθερώνοντας 2 ή 3 νετρόνια, εκτός από μια εξαιρετικά μεγάλη ποσότητα ενέργειας.
Αυτό συμβαίνει, για παράδειγμα, με τον πυρήνα του ουρανίου-235 (92235U). Όταν βομβαρδίζεται από ένα νετρόνιο με μέτρια ταχύτητα, διαλύεται, δημιουργώντας αρκετά ζεύγη διαφορετικών πυρήνων. Περίπου 200 διαφορετικά ισότοπα από 35 χημικά στοιχεία έχουν ήδη παραχθεί στη σχάση του ουρανίου-235. Δείτε ένα παράδειγμα παρακάτω, στο οποίο απελευθερώνονται ισότοπα βαρίου (
56142Ba) και krypton (3691Kr), συν 3 νετρόνια:01ν + 92235U → 56142Μπα + 3691Kr + 3 01όχι
Σημειώστε ότι εάν τα 3 νετρόνια που απελευθερώνονται στη σχάση είναι σε μέτρια ταχύτητα, ενδέχεται να αντιδράσουν ξανά με άλλους πυρήνες ουρανίου-235 που υπάρχουν και συνεπώς συνεχίζουν Αλυσιδωτή αντίδραση που θα συνεχίσει να αυξάνεται προοδευτικά.
Ωστόσο, για να συμβεί αυτό, απαιτείται ελάχιστη ποσότητα μάζας ουρανίου-235. Αυτή η μικρότερη σχάσιμη μάζα που διατηρεί την αλυσιδωτή αντίδραση ονομάζεται κρίσιμη μάζα. Από την άλλη πλευρά, εάν η μάζα του ουρανίου-235 είναι κάτω από αυτό που απαιτείται για να συμβεί η αλυσιδωτή αντίδραση, ονομάζεται υποκριτική μάζα.
Είναι αυτή η ανεξέλεγκτη αλυσιδωτή αντίδραση που χρησιμοποιείται στην έκρηξη του ατομικές βόμβες, όπως αυτές που ξεκίνησαν οι Ηνωμένες Πολιτείες στον Β 'Παγκόσμιο Πόλεμο εναντίον των πόλεων της Χιροσίμα (6 Αυγούστου 1945) και του Ναγκασάκι (τρεις ημέρες αργότερα) στην Ιαπωνία. Το αποτέλεσμα ήταν ο θάνατος 125.000 ανθρώπων στη Χιροσίμα και 90.000 στο Ναγκασάκι.
Αμερικανική εφημερίδα αναφέρει την ατομική βόμβα που έριξαν οι Ηνωμένες Πολιτείες στη Χιροσίμα στις 6 Αυγούστου 1945
Αυτό μας δίνει μια ιδέα για την κολοσσιαία ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται στην πυρηνική σχάση. Μας δείχνει επίσης ότι η αύξηση της γνώσης των Επιστημών, όπως η Χημεία και η Φυσική, μπορεί να προκαλέσει τεράστια βλάβη στα ανθρώπινα όντα εάν δεν χρησιμοποιούνται σωστά.
Αλλά μπορεί επίσης να έχει οφέλη. Για παράδειγμα, αυτή τη στιγμή η μεγαλύτερη εφαρμογή της αντίδρασης πυρηνικής σχάσης είναι στη χρήση της απελευθερούμενης ενέργειας για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας εργοστάσια πυρηνικής ενέργειας. Βασικά, η αντίδραση σχάσης γίνεται με ελεγχόμενο τρόπο, οπότε χρησιμοποιείται η απελευθερούμενη ενέργεια θερμάνετε το νερό, παράγοντας ατμό που οδηγεί μια τουρμπίνα, η οποία λειτουργεί μια ηλεκτρική γεννήτρια και παράγει ενέργεια ηλεκτρικός.
Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με το πώς γίνεται αυτό, διαβάστε το κείμενο Πυρηνικός αντιδραστήρας.
Πυρηνικός σταθμός που χρησιμοποιεί την ενέργεια που απελευθερώνεται σε αντιδράσεις σχάσης για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας
Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-fissao-nuclear.htm
