核分裂反応。核分裂

1933年半ば、イタリアの物理学者エンリコフェルミは、特定の元素の原子核が中性子に衝突したとき、中程度の速度で、この原子核は中性子を捕獲し、ガンマ線（γ）を放出し、その後ベータ粒子放出によって高密度化されました。 (_-1⁰β）そして他の元素の新しい核を形成した。

この種の実験はドイツの物理学者オットー・ハーンによって行われ、説明はオーストリアの物理学者リーゼ・マイトナーと彼の甥である物理学者オットー・ロベルト・フリッシュによって行われました。 Liseは、この現象を初めて「核分裂". 彼女は言った核分裂は、重くて不安定な原子核のときでした壊れた中程度の中性子による衝撃のために、2つの新しい中原子核を生成し、非常に大量のエネルギーに加えて、2つまたは3つの中性子を放出します。

これは、例えば、ウラン235（₉₂²³⁵U）。中程度の速度で中性子が衝突すると、それは崩壊し、異なる原子核のいくつかのペアを生じさせます。ウラン235の核分裂では、35の化学元素からなる約200の異なる同位体がすでに生成されています。以下の例を参照してください。バリウム同位体が放出されます（₅₆¹⁴²Ba）とクリプトン（₃₆⁹¹Kr）、および3つの中性子：

₀¹n + ₉₂²³⁵U→ ₅₆¹⁴²Ba + ₃₆⁹¹Kr + 3 ₀¹番号

核分裂で放出された3つの中性子が中程度の速度である場合、それらは存在する他のウラン235原子核と再び反応する可能性があるため、 連鎖反応 これは徐々に成長し続けます。

ただし、これを行うには、最小質量のウラン235が必要です。連鎖反応を維持するこの最小の核分裂性物質は、 臨界質量. 一方、ウラン235の質量が連鎖反応の発生に必要な質量を下回っている場合、それはと呼ばれます 亜臨界質量.

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の爆発で使用されるのは、この制御されていない連鎖反応です。 原子爆弾第二次世界大戦中に米国が日本の広島（1945年8月6日）と長崎（3日後）の都市に対して打ち上げたものなど。その結果、広島で125,000人、長崎で90,000人が亡くなりました。

1945年8月6日に広島に米国が投下した原子爆弾に言及したアメリカの新聞報道

これは、核分裂で放出される膨大な量のエネルギーのアイデアを私たちに与えます。また、化学や物理学などの科学の知識の増加は、それらが正しく使用されない場合、人間に甚大な害をもたらす可能性があることも示しています。

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しかし、それはまた利益をもたらすことができます。たとえば、現在、核分裂反応の最大の用途は、放出されたエネルギーを使用して電気エネルギーを生成することです。 原子力発電所. 基本的に、核分裂反応は制御された方法で行われるので、放出されたエネルギーは水を加熱し、発電機を作動させてエネルギーを生成するタービンを駆動する蒸気を生成します電気の。

これがどのように行われるかについての詳細を理解するには、テキストを読んでください原子炉.

核分裂反応で放出されたエネルギーを使用して電気エネルギーを生成する原子力発電所