В середине 1933 года итальянский физик Энрико Ферми заметил, что, когда атомное ядро некоторых элементов бомбардируется нейтронами в на умеренной скорости это ядро захватило нейтрон, испуская гамма-излучение (γ), которое впоследствии было уплотнено испусканием бета-частиц. (-10β) и образовали новые ядра других элементов.
Эксперименты такого рода проводил немецкий физик Отто Хан, а объяснение было дано австрийским физиком Лизой Мейтнер, а также его племянником, физиком Отоо Робертом Фришем. Лиза упомянула это явление, впервые использовав термин «ядерное деление". Она сказала, что деление ядра происходило, когда тяжелое и нестабильное атомное ядро было нарушено из-за бомбардировки умеренными нейтронами, что дает начало двум новым средним атомным ядрам, а также высвобождает 2 или 3 нейтрона в дополнение к чрезвычайно большому количеству энергии.
Это происходит, например, с ядром урана-235 (92235U). Когда его бомбардируют нейтроном с умеренной скоростью, он распадается, давая начало нескольким парам разных ядер. При делении урана-235 уже получено около 200 различных изотопов 35 химических элементов. См. Пример ниже, в котором выделяются изотопы бария (
56142Ba) и криптон (3691Kr) плюс 3 нейтрона:01п + 92235U → 56142Ba + 3691Кр + 3 01нет
Обратите внимание, что если 3 нейтрона, выпущенные при делении, имеют умеренную скорость, они могут снова вступить в реакцию с другими присутствующими ядрами урана-235 и, таким образом, продолжить Цепная реакция который будет продолжать прогрессивно расти.
Однако для этого требуется минимальное массовое количество урана-235. Эта наименьшая делящаяся масса, которая поддерживает цепную реакцию, называется критическая масса. С другой стороны, если масса урана-235 ниже той, которая необходима для возникновения цепной реакции, это называется докритическая масса.
Именно эта неконтролируемая цепная реакция используется при взрыве атомные бомбы, например, те, что были запущены Соединенными Штатами во время Второй мировой войны против городов Хиросима (6 августа 1945 г.) и Нагасаки (три дня спустя) в Японии. В результате погибли 125 000 человек в Хиросиме и 90 000 в Нагасаки.
Сообщение американской газеты, в котором упоминается атомная бомба, сброшенная Соединенными Штатами на Хиросиму 6 августа 1945 года.
Это дает нам представление о колоссальном количестве энергии, выделяемой при делении ядер. Это также показывает нам, что расширение знаний в области наук, таких как химия и физика, может нанести огромный вред людям, если они используются неправильно.
Но это также может иметь преимущества. Например, в настоящее время наибольшее применение реакции ядерного деления заключается в использовании выделяемой ею энергии для выработки электрической энергии в атомные электростанции. В основном реакция деления осуществляется контролируемым образом, поэтому выделяемая энергия используется для нагревают воду, генерируя пар, который приводит в действие турбину, которая управляет электрическим генератором и производит энергию электрический.
Чтобы узнать больше о том, как это делается, прочтите текст Ядерного реактора.
Атомная установка, которая использует энергию, выделяемую в реакциях деления, для выработки электроэнергии.
Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-fissao-nuclear.htm