Branduolio dalijimasis yra fizinis procesas, kurį sudaro nestabilaus laikomo atomo branduolio padalijimas į du mažesnius branduolius, bombarduojant tokias daleles kaip neutronai.
Šis procesas yra egzoterminė cheminė reakcija ir vyksta tada, kai išsiskiria didelis energijos kiekis. Tai laikoma branduolio transmutacijos forma, nes susidarantys fragmentai nėra to paties elemento, kaip juos generavusio izotopo.
Pirmieji tyrimai branduolio dalijimosi procesas juos 1939 m. atrado Otto Hahnas (1879–1968) ir Fritzas Strassmannas (1902–1980).
Šis procesas prasideda, kai sunkųjį branduolį pasiekia neutronas, o po susidūrimo jis išskiria didžiulį energijos kiekį.
Susidūrimo metu išsiskiria nauji neutronai, kurie susidurs su naujais branduoliais, sukeldami nuoseklius branduolių skilimus, taip sukurdami reakciją, kuri vadinama Grandininė reakcija, pagal toliau pateiktą schemą:
Branduolio dalijimosi procesas taip pat yra svarbus branduolinės energijos gamyba. Branduoliniai reaktoriai sugeba kontroliuoti dalijimosi proceso smurtą, sulėtindami neutronų veikimą, kad neįvyktų sprogimas. Tokiu būdu gaunama branduolinė energija, kuri laikoma švaria, efektyvia ir neišmeta dujų.
Išmokti daugiau apie Atominė energija.
Svarbus veiksnys nustatant branduolio dalijimosi procesą yra šerdies stabilumo analizė. Norėdami tai atlikti, reikia apskaičiuoti protonų ir neutronų skaičiaus santykį.
Dėl neutronų trūkumo atstumas tarp protonų gali būti per trumpas, o atstūmimas tampa neišvengiamas, todėl branduolys dalijasi. Tačiau branduolio jėga yra mažo nuotolio, o neutronų perteklius gali sukelti netvarų elektromagnetinio atstūmimo paviršių, kuris taip pat gali sukelti branduolio dalijimąsi.
Branduolio dalijimasis ir branduolio sintezė
Dažnai branduolio dalijimasis ir sintezės procesai vykdomi kartu, o tai gali sukelti tam tikrą painiavą dėl tikrųjų jų tikslų.
Nors branduolio dalijimasis susideda iš padalinti atomą į du ar daugiau fragmentų, bombarduojant neutronus, išskiriant didelį kiekį branduolio sintezė taip pat gali išlaisvinti didelius energijos kiekius, tačiau per dviejų atomų susijungimas arba susidūrimas. Ši sąjunga yra tikslingai padaryta.
Branduolio dalijimosi pavyzdžiai
Geriausiai žinomas branduolio dalijimosi pavyzdys yra reakcija, vykstanti su uranu. Kai neutronas, turintis pakankamai energijos, patenka į urano branduolį, išskiria neutronus, kurie gali sukelti kitų branduolių dalijimąsi, kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje:
Taip pat žinoma, kad ši reakcija išskiria didelius energijos kiekius.
Tačiau branduolio dalijimasis naudojamas ir kituose procesuose, pvz radioaktyvumas, kuris atsiranda dėl dalijimosi proceso ir yra naudojamas medicinoje, pavyzdžiui, gydant navikus ir kitas ligas.
Žiūrėti daugiau apie Radioaktyvumas.
Tačiau didžiausias jo panaudojimas yra gaminant atomines bombas, kurios atsiranda dėl branduolio sintezės ir dalijimosi proceso. Jie turi didelę griaunamąją galią.
