Τι είναι η πυρηνική σχάση;

Ο πυρηνική διάσπαση είναι η διαδικασία διαίρεσης του πυρήνα ενός βαρύ χημικού στοιχείου σε δύο ελαφρύτερα στοιχεία κατά προσέγγιση μάζας. Αυτή η διαδικασία έχει χαμηλή πιθανότητα να συμβεί φυσικά, αλλά ένα στοιχείο μπορεί να αναγκαστεί να διαχωριστεί με τη λήψη ενέργειας ή με βομβαρδισμό από νετρόνιο.

Το πιο χρησιμοποιούμενο στοιχείο στη σχάση είναι το ουράνιο (U). 6 g αυτού του στοιχείου μπορούν να αποδώσουν 5,2 x 1022 MeV, αρκετή ενέργεια για να διατηρηθεί μια μικρή κατοικία για μια ολόκληρη μέρα.

  • Σύντομη Ιστορία

Στο πρώτο μισό του 20ού αιώνα, ο Άγγλος επιστήμονας Τζέιμς Τσάντγουικ ανακάλυψαν νετρόνια, τα οποία, λίγα χρόνια αργότερα, μελετήθηκαν βαθιά από Ένρικο Φέρμι. Η έρευνα του Φέρμι έδειξε ότι, επειδή δεν το είχε ηλεκτρικό φορτίο, τα νετρόνια θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως βλήματα σε πυρηνικά πειράματα, καθώς δεν υφίστανται ηλεκτρικές αλληλεπιδράσεις.

η φυσική Lise Meitner και ορισμένοι συνεισφέροντες ανέπτυξαν, στα τέλη της δεκαετίας του 1930, πολύ σημαντικά έργα Πυρηνική φυσική, αναδεικνύοντας τον όρο σχάση για τη διαδικασία διαίρεσης ενός χημικού στοιχείου.

  • Εμπλουτισμός ουρανίου

Το πιο χρησιμοποιούμενο στοιχείο στις πυρηνικές σχάσεις είναι το ουράνιο-235 (235U), επειδή η σχάση του συμβαίνει από τον βομβαρδισμό αυτού του υλικού με νετρόνια χαμηλής κινητικής ενέργειας, τα θερμικά νετρόνια. Το φυσικό ουράνιο περιέχει λιγότερο από 1% 235U και τα περισσότερα 238U, στοιχείο που δεν μπορεί να υποστεί σχάση από θερμικά νετρόνια. Είναι δυνατό προσθέστε τεχνητά 235Εγια να κάνει την ένωση πιο ευαίσθητη στη σχάση. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται εμπλουτισμός ουρανίου.

  • Δυνατότητες χρήσης σχάσης

Η πυρηνική σχάση χρησιμοποιείται ήδη για την παραγωγή ενέργειας, ακόμη και αν δεν είναι καθαρή μορφή παραγωγής, αφού μετά τη σχάση παράγονται ραδιενεργά στοιχεία. Ένα παράδειγμα επικίνδυνων στοιχείων που δημιουργούνται μετά τη σχάση είναι το βάριο.

Πυρηνικός σταθμός Angra dos Reis, στο Ρίο ντε Τζανέιρο
Πυρηνικός σταθμός Angra dos Reis, στο Ρίο ντε Τζανέιρο

πυρηνικές βόμβες λειτουργούν μέσω της διαδικασίας σχάσης. Ένα εξαιρετικό παράδειγμα είναι οι πυρηνικές κεφαλές που πέφτουν στις ιαπωνικές πόλεις Χιροσίμα και Ναγκασάκι στο τέλος του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου.

Η Χιροσίμα, ένα μήνα μετά την έκρηξη της πυρηνικής κεφαλής του 1945
Η Χιροσίμα, ένα μήνα μετά την έκρηξη της πυρηνικής κεφαλής του 1945

  • παράδειγμα σχάσης

Ένα κλασικό παράδειγμα της εμφάνισης πυρηνικής σχάσης είναι αυτό του 235ΗΠΑ Η ακόλουθη εξίσωση δείχνει ότι, μετά την απορρόφηση ενός νετρονίου, ο πυρήνας του ουρανίου χωρίζεται σε έναν πυρήνα ξένου (140Xe) και ένα άλλο στρόντιο (94Κύριος). Δεδομένου ότι αυτά τα θραύσματα δεν είναι σταθερά, εκπέμπουν ένα ηλεκτρόνιο και ένα νετρίνο (μια διαδικασία που ονομάζεται βήτα αποσύνθεση) έως ότου γίνουν σταθερά.

235U + n → 236U → 140Xe + 94Κ. + 2n

Όπως σε κάθε διαδικασία σχάσης, απελευθερώνονται τουλάχιστον δύο νετρόνια, η πυρηνική σχάση πραγματοποιείται μια αλυσιδωτή αντίδραση, στην οποία κάθε νέο νετρόνιο δημιουργείται συγκρούεται με έναν πυρήνα ουρανίου, δημιουργώντας ένα νέο σχάση.


Από τον Joab Silas
Αποφοίτησε στη Φυσική

Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-fissao-nuclear.htm

Generation X, Y, Z, Baby Boomer... τι σημαίνουν αυτοί οι όροι;

Οι εποχές χαρακτηρίζονται από διάφορες εκδηλώσεις, είτε πολιτικές, οικονομικές, πολιτιστικές ή κο...

read more

123 Ο Μίλχας είναι στόχος παραπόνων για προβλήματα με τις αγορές

Εταιρία που σχετίζεται με τον εντοπισμό φθηνότερων αεροπορικών εισιτηρίων για τους ενδιαφερόμενου...

read more

Οι μισθοί των εκπαιδευτικών θα πρέπει να απαλλάσσονται από τον φόρο εισοδήματος, λέει ο project

δασκάλους όλων των επιπέδων μπορεί να εξαιρεθεί από τη χρέωση του Φόρος εισοδήματος (IR) για τους...

read more