Jedrska cepitev je fizični proces, ki obsega delitev jedra atoma, ki velja za nestabilnega, na dve manjši jedri z bombardiranjem delcev, kot so nevtroni.
Ta proces je eksotermna kemijska reakcija in se pojavi, ko pride do velikega sproščanja energije. Šteje se za obliko jedrske transmutacije, saj nastali fragmenti niso istega elementa kot izotop, ki jih je ustvaril.
Prve študije o proces jedrske cepitve leta 1939 sta jih odkrila Otto Hahn (1879-1968) in Fritz Strassmann (1902-1980).
Ta proces nastane, ko težko jedro zadene nevtron in po trku sprosti ogromno energije.
Med trkom se sprostijo novi nevtroni, ki bodo trčili v nova jedra, kar povzroči zaporedne fisije jeder in tako vzpostavi reakcijo, ki se imenuje Verižna reakcija, v skladu s spodnjo shemo:
Proces jedrske cepitve je prav tako pomemben za proizvodnja jedrske energije. Jedrski reaktorji lahko nadzorujejo nasilje procesa cepitve in upočasnijo delovanje nevtronov, tako da ne pride do eksplozije. In na ta način nastaja jedrska energija, ki velja za čisto, učinkovito in ne oddaja plinov.
Več o Nuklearna energija.
Pomemben dejavnik pri določanju procesa jedrske cepitve je analiza stabilnosti jedra. Za njegovo izvedbo je treba izračunati razmerje med številom protonov in številom nevtronov.
Pomanjkanje nevtronov lahko naredi razdaljo med protoni prekratko, zato postane odboj neizogiben, zaradi česar se jedro cepi. Vendar je jedrska sila kratkega dosega in presežek nevtronov lahko povzroči nevzdržno površino elektromagnetnega odbijanja, ki lahko povzroči tudi jedrsko cepitev.
Jedrska fisija in jedrska fuzija
Pogosto se postopki jedrske cepitve in fuzije izvajajo skupaj, kar lahko povzroči resnično zmedo pri njihovih resničnih ciljih.
Medtem ko jedrska fisija sestoji iz razdelil atom na dva ali več drobcev z nevtronskim bombardiranjem sprosti veliko količino jedrska fuzija lahko sprosti tudi velike količine energije, vendar skozi proces zveza ali trk dveh atomov. Ta zveza je namenoma narejena.
Primeri jedrske fisije
Najbolj znan primer jedrske cepitve je reakcija, ki poteka z uranom. Ko nevtron z dovolj energije zadene uranovo jedro, sprosti nevtrone, ki lahko povzročijo cepitev drugih jeder, kot je prikazano na spodnji sliki:
Znano je tudi, da ta reakcija sprošča velike količine energije.
Jedrska cepitev pa se uporablja tudi v drugih procesih, kot npr radioaktivnost, ki je posledica cepitvenega procesa in se na primer v medicini uporablja za zdravljenje tumorjev in drugih bolezni.
Oglejte si več o Radioaktivnost.
Vendar pa je njegova največja uporaba pri izdelavi atomskih bomb, ki izvirajo iz procesa jedrske fuzije in cepitve. Imajo visoko rušilno moč.
