В середине 1933 года итальянский физик Энрико Ферми заметил, что когда атомное ядро некоторых элементов бомбардировалось нейтронами, 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. Лиз 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, высвобождающиеся 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.
Не останавливайся сейчас... После рекламы есть еще кое-что;)
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 рост 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 понять, как это делается, прочтите текст Ядерного реактора.
Атомная установка, которая использует энергию, выделяемую в реакциях деления, для выработки электроэнергии.
Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет
Хотели бы вы использовать этот текст в учебе или учебе? Посмотрите:
FOGAÇA, Дженнифер Роча Варгас. «Реакции ядерного деления»; Бразильская школа. Доступно в: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-fissao-nuclear.htm. Доступ 27 июня 2021 г.
