Sredi leta 1933 je italijanski fizik Enrico Fermi opazil, da ko so atomsko jedro nekaterih elementov bombardirali nevtroni v z zmerno hitrostjo je to jedro zajelo nevtron, ki je oddajal gama sevanje (γ), ki se je nato z emisijo delcev beta (-10β) in oblikovali nova jedra drugih elementov.
Tovrstne poskuse je opravil nemški fizik Otto Hahn, razlago pa je podal avstrijski fizik Lise Meitner in tudi njegov nečak, fizik Otoo Robert Frisch. Lise se je sklicevala na ta pojav, pri čemer je prvič uporabila izraz "jedrska fisija ". Rekla je, da jedrska fisija je bila takrat, ko je bilo težko in nestabilno atomsko jedro je bil pokvarjen zaradi bombardiranja z zmernimi nevtroni, ki so poleg izjemno velike količine energije povzročile dve novi srednji atomski jedri in sprostili tudi 2 ali 3 nevtrone.
To se na primer zgodi z jedrom urana-235 (92235U). Ko ga nevtron bombardira z zmerno hitrostjo, se razpade in nastane več parov različnih jeder. Pri cepitvi urana-235 je že nastalo približno 200 različnih izotopov 35 kemičnih elementov. Glej spodnji primer, v katerem se sproščajo izotopi barija (
56142Ba) in kripton (3691Kr), plus 3 nevtroni:01n + 92235U → 56142Ba + 3691Kr + 3 01št
Upoštevajte, da če so trije nevtroni, ki se sprostijo pri cepitvi, z zmerno hitrostjo, lahko znova reagirajo z drugimi prisotnimi jedri urana-235 in tako nadaljujejo Verižna reakcija ki bodo še naprej postopno rasle.
Da pa se to zgodi, je potrebna minimalna masna količina urana-235. Ta najmanjša cepljiva masa, ki vzdržuje verižno reakcijo, se imenuje kritična masa. Po drugi strani pa, če je masa urana-235 manjša od tiste, ki je potrebna za verižno reakcijo, se imenuje podkritična masa.
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
Ta nenadzorovana verižna reakcija se uporablja pri eksploziji atomske bombe, na primer tiste, ki so jih ZDA začele v drugi svetovni vojni proti mesti Hirošima (6. avgusta 1945) in Nagasaki (tri dni kasneje) na Japonskem. Rezultat tega je bila smrt 125.000 ljudi v Hirošimi in 90.000 v Nagasakiju.
Poročilo ameriškega časopisa omenja atomsko bombo, ki so jo ZDA 6. avgusta 1945 odvrgle na Hirošimo
To nam daje predstavo o ogromni količini energije, ki se sprosti pri jedrski cepitvi. Pokaže nam tudi, da lahko povečanje znanja o znanostih, kot sta kemija in fizika, človeku izjemno škoduje, če se ne uporabljajo pravilno.
Lahko pa ima tudi koristi. Na primer, trenutno je največja uporaba reakcije jedrske cepitve v uporabi njene sproščene energije za proizvodnjo električne energije v jedrske elektrarne. V bistvu se cepitvena reakcija izvaja nadzorovano, zato se sproščena energija porabi za segreva vodo in ustvarja paro, ki poganja turbino, ki deluje z električnim generatorjem in proizvaja energijo električni.
Če želite razumeti več o tem, kako to storite, preberite besedilo Jedrski reaktor.
Jedrska elektrarna, ki uporablja energijo, ki se sprosti pri cepitvenih reakcijah, za proizvodnjo električne energije
Avtorica Jennifer Fogaça
Diplomiral iz kemije
Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Reakcije jedrske cepitve"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-fissao-nuclear.htm. Dostop 27. junija 2021.
