1933. gada vidū itāļu fiziķis Enriko Fermi novēroja, ka tad, kad dažu elementu atomu kodolu neitroni bombardēja mērenā ātrumā šis kodols uztvēra neitronu, izstarojot gamma starojumu (γ), kuru vēlāk sabiezēja ar beta daļiņu emisiju (-10β) un izveidoja jaunus citu elementu kodolus.
Šāda rakstura eksperimentus veica vācu fiziķis Oto Hāns, un izskaidrojumu sniedza austriešu fiziķe Lise Meitnere un arī viņa brāļadēls, fiziķis Otoots Roberts Frīss. Lise atsaucās uz šo parādību, pirmo reizi lietojot terminu “kodola skaldīšana ". Viņa teica, ka kodola skaldīšana bija smags un nestabils atomu kodols bija salauzts mērenas neitronu bombardēšanas dēļ, radot divus jaunus vidēja atoma kodolus un atbrīvojot 2 vai 3 neitronus papildus ārkārtīgi lielam enerģijas daudzumam.
Tas notiek, piemēram, ar urāna-235 kodolu (92235U). Mērenā ātrumā to bombardējot ar neitronu, tas sadalās, radot vairākus dažādu kodolu pārus. Urāna-235 šķelšanās laikā jau ir ražoti aptuveni 200 dažādi 35 ķīmisko elementu izotopi. Skatiet zemāk redzamo piemēru, kurā izdalās bārija izotopi (
56142Ba) un kriptons (3691Kr), plus 3 neitroni:01n + 92235U → 56142Ba + 3691Kr + 3 01Nē
Ņemiet vērā, ka, ja sadalīšanās laikā izdalītie 3 neitroni ir mērenā ātrumā, tie var atkal reaģēt ar citiem esošajiem urāna-235 kodoliem un tā turpināt Ķēdes reakcija kas turpinās pakāpeniski pieaugt.
Tomēr, lai tas notiktu, ir nepieciešams minimālais urāna-235 masas daudzums. Tiek saukta šī mazākā skaldāmā masa, kas uztur ķēdes reakciju kritiskā masa. No otras puses, ja urāna-235 masa ir mazāka par to, kas nepieciešams ķēdes reakcijas rašanās procesam, to sauc subkritiskā masa.
Tieši šo nekontrolēto ķēdes reakciju izmanto atombumbas, piemēram, tos, kurus ASV uzsāka Otrajā pasaules karā pret Hirosimas (1945. gada 6. augusts) un Nagasaki (trīs dienas vēlāk) pilsētām Japānā. Rezultāts bija 125 000 cilvēku nāve Hirosimā un 90 000 cilvēku Nagasaki.
Amerikāņu laikraksta ziņojumā pieminēta atombumba, kuru 1945. gada 6. augustā nometa ASV uz Hirosimu
Tas dod mums priekšstatu par kolosālo enerģijas daudzumu, kas izdalās kodola dalīšanās procesā. Tas mums arī parāda, ka zināšanu pieaugums par tādām zinātnēm kā ķīmija un fizika var radīt milzīgu kaitējumu cilvēkiem, ja tās netiek pareizi izmantotas.
Bet tam var būt arī priekšrocības. Piemēram, pašlaik kodolsintēzes reakcijas vislielākais pielietojums ir tās izdalītās enerģijas izmantošana elektriskās enerģijas ražošanai atomelektrostacijas. Būtībā skaldīšanas reakcija tiek veikta kontrolētā veidā, tāpēc tiek izmantota izdalītā enerģija silda ūdeni, radot tvaiku, kas darbina turbīnu, kas darbina elektrisko ģeneratoru un ražo enerģiju elektrisks.
Lai uzzinātu vairāk par to, kā tas tiek darīts, izlasiet tekstu Kodolreaktors.
Atomelektrostacija, kas elektroenerģijas ražošanai izmanto skaldīšanas reakcijās izdalīto enerģiju
Autore Jennifer Fogaça
Beidzis ķīmiju
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-fissao-nuclear.htm
