La mijlocul anului 1933, fizicianul italian Enrico Fermi a observat că atunci când nucleul atomic al anumitor elemente a fost bombardat de neutroni în la o viteză moderată, acest nucleu a captat neutronul, emitând radiații gamma (γ), care a fost ulterior densitizată prin emisia de particule beta (-10β) și au format noi nuclee ale altor elemente.
Experimente de această natură au fost efectuate de fizicianul german Otto Hahn, iar explicația a fost dată de fizicianul austriac Lise Meitner și, de asemenea, de nepotul său, fizicianul Otoo Robert Frisch. Lise s-a referit la acest fenomen folosind pentru prima dată termenul „Fisiune nucleara". Ea a spus că fisiunea nucleară a fost atunci când un nucleu atomic greu și instabil s-a rupt din cauza bombardamentului de către neutroni moderate, dând naștere la doi noi nuclei atomici medii și eliberând de asemenea 2 sau 3 neutroni, pe lângă o cantitate extraordinar de mare de energie.
Acest lucru se întâmplă, de exemplu, cu nucleul de uraniu-235 (92235
U). Când este bombardat de un neutron la viteză moderată, acesta se rupe, dând naștere mai multor perechi de nuclei diferiți. În fisiunea uraniului-235 s-au produs deja aproximativ 200 de izotopi diferiți de 35 de elemente chimice. Vedeți un exemplu mai jos, în care sunt eliberați izotopii de bariu (56142Ba) și cripton (3691Kr), plus 3 neutroni:01n + 92235U → 56142Ba + 3691Kr + 3 01Nu
Rețineți că, dacă cei 3 neutroni eliberați în fisiune sunt cu viteză moderată, aceștia pot reacționa din nou cu alți nuclei de uraniu-235 care sunt prezenți și astfel continuați o Reacție în lanț care va continua să crească progresiv.
Cu toate acestea, pentru ca acest lucru să se întâmple, este necesară o cantitate minimă de masă de uraniu-235. Această mică masă fisibilă care susține reacția în lanț se numește masa critica. Pe de altă parte, dacă masa uraniului-235 este sub cea necesară pentru ca reacția în lanț să se producă, se numește masa subcritică.
Această reacție în lanț necontrolată este utilizată în explozia bombele atomice, precum cele lansate de Statele Unite în al doilea război mondial împotriva orașelor Hiroshima (6 august 1945) și Nagasaki (trei zile mai târziu) din Japonia. Rezultatul a fost moartea a 125.000 de oameni în Hiroshima și 90.000 în Nagasaki.
Raportul ziarului american menționând bomba atomică aruncată de Statele Unite la Hiroshima la 6 august 1945
Acest lucru ne dă o idee despre cantitatea colosală de energie eliberată în fisiunea nucleară. De asemenea, ne arată că creșterea cunoștințelor despre științe, cum ar fi chimia și fizica, poate aduce un prejudiciu enorm ființelor umane dacă nu sunt utilizate corect.
Dar poate avea și beneficii. De exemplu, în prezent cea mai mare aplicație a reacției de fisiune nucleară este utilizarea energiei eliberate pentru a genera energie electrică în centrale nucleare. Practic, reacția de fisiune se face într-un mod controlat, astfel încât energia eliberată este utilizată pentru încălziți apa, generând abur care acționează o turbină, care acționează un generator electric și produce energie electric.
Pentru a înțelege mai multe despre cum se face acest lucru, citiți textul Reactor nuclear.
Centrală nucleară care folosește energia eliberată în reacțiile de fisiune pentru a genera energie electrică
De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-fissao-nuclear.htm