I midten av 1933 observerte den italienske fysikeren Enrico Fermi at når atomkjernen til visse elementer ble bombardert av nøytroner i i en moderat hastighet fanget denne kjernen nøytronet og sendte ut gammastråling (γ), som deretter ble fortettet av utslipp av betapartikkel (-10β) og dannet nye kjerner av andre elementer.
Eksperimenter av denne art ble utført av den tyske fysikeren Otto Hahn, og forklaringen ble gitt av den østerrikske fysikeren Lise Meitner og også av nevøen, fysikeren Otoo Robert Frisch. Lise refererte til dette fenomenet for første gang å bruke begrepet “atomfisjon". Hun sa at den kjernefisjon var når en tung og ustabil atomkjerne var ødelagt på grunn av bombardementet av moderate nøytroner, som gir opphav til to nye medium atomkjerner og frigjør også 2 eller 3 nøytroner, i tillegg til en ekstraordinær stor mengde energi.
Dette skjer for eksempel med kjernen til uran-235 (92235U). Når det bombarderes av et nøytron i moderat hastighet, bryter det fra hverandre og gir opphav til flere par forskjellige kjerner. Cirka 200 forskjellige isotoper med 35 kjemiske elementer er allerede produsert i fisjonen av uran-235. Se et eksempel nedenfor der bariumisotoper frigjøres (
56142Ba) og krypton (3691Kr), pluss 3 nøytroner:01n + 92235U → 56142Ba + 3691Kr + 3 01Nei
Merk at hvis de 3 nøytronene som frigjøres i fisjonen er i moderat hastighet, kan de reagere igjen med andre uran-235 kjerner som er tilstede, og så fortsett Kjedereaksjon som vil fortsette å vokse gradvis.
For at dette skal skje, kreves det imidlertid en minimumsmengde av uran-235. Denne minste spaltbare massen som opprettholder kjedereaksjonen kalles kritisk masse. På den annen side, hvis massen av uran-235 er under det som er nødvendig for at kjedereaksjonen skal skje, kalles den subkritisk masse.
Det er denne ukontrollerte kjedereaksjonen som brukes i eksplosjonen av atombomber, som de som ble lansert av USA i andre verdenskrig mot byene Hiroshima (6. august 1945) og Nagasaki (tre dager senere) i Japan. Resultatet var 125 000 menneskers død i Hiroshima og 90 000 i Nagasaki.
Amerikansk avisrapport som nevner atombomben som USA kastet på Hiroshima 6. august 1945
Dette gir oss en ide om den kolossale mengden energi som frigjøres i kjernefisjon. Det viser oss også at økningen i kunnskap om vitenskap, som kjemi og fysikk, kan føre til enorm skade for mennesker hvis de ikke blir brukt riktig.
Men det kan også ha fordeler. For tiden er for tiden den største anvendelsen av kjernefysisk fisjonreaksjon i bruk av frigitt energi for å generere elektrisk energi i atomkraftverk. I utgangspunktet gjøres fisjoneringsreaksjonen på en kontrollert måte, så energien som frigjøres brukes til varme opp vannet, generere damp som driver en turbin, som driver en elektrisk generator og produserer energi elektrisk.
Les teksten for å forstå mer om hvordan dette gjøres Kjernereaktor.
Atomanlegg som bruker energien som frigjøres i fisjoneringsreaksjoner for å generere elektrisk energi
Av Jennifer Fogaça
Uteksamen i kjemi
Kilde: Brasilskolen - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-fissao-nuclear.htm