Средином 1933. године италијански физичар Енрицо Ферми приметио је да када су атомско језгро одређених елемената бомбардирали неутрони у при умереној брзини, ово језгро је ухватило неутрон, емитујући гама зрачење (γ), које је накнадно дензификовано емисијом бета честица (-10β) и формирали су нова језгра других елемената.
Експерименте ове природе извео је немачки физичар Отто Хахн, а објашњење је дао аустријски физичар Лисе Меитнер и такође његов нећак, физичар Отоо Роберт Фрисцх. Лисе се позвала на овај феномен користећи први пут термин "Нуклеарна фисија". Рекла је да нуклеарна фисија била је када је тешко и нестабилно атомско језгро био сломљен због бомбардовања умереним неутронима, доводећи до два нова средња атомска језгра и такође ослобађајући 2 или 3 неутрона, поред изузетно велике количине енергије.
То се дешава, на пример, са језгром уранијума-235 (92235У). Када га бомбардира неутрон при умереној брзини, он се распада, рађајући неколико парова различитих језгара. У фисији уранијума-235 већ је произведено око 200 различитих изотопа од 35 хемијских елемената. Погледајте пример испод, у коме се ослобађају изотопи барија (
56142Ба) и криптон (3691Кр), плус 3 неутрона:01н + 92235У → 56142Ба + 3691Кр + 3 01не
Имајте на уму да ако су 3 неутрона пуштена у фисији умереном брзином, они могу поново да реагују са осталим присутним језгрима уранијума-235 и тако наставе Ланчана реакција који ће и даље прогресивно расти.
Међутим, да би се то догодило, потребна је минимална масна количина уранијума-235. Ова најмања фисиона маса која одржава ланчану реакцију се назива критична маса. С друге стране, ако је маса уранијума-235 испод оног што је потребно да би се догодила ланчана реакција, она се назива поткритична маса.
Управо се та неконтролисана ланчана реакција користи у експлозији атомске бомбе, попут оних које су Сједињене Државе покренуле у Другом светском рату против градова Хирошиме (6. августа 1945.) и Нагасакија (три дана касније) у Јапану. Резултат је била смрт 125.000 људи у Хирошими и 90.000 у Нагасакију.
Извештај америчких новина у којем се помиње атомска бомба коју су Сједињене Државе бациле на Хирошиму 6. августа 1945
То нам даје идеју о колосалној количини енергије која се ослобађа у нуклеарној фисији. Такође нам показује да повећање знања о наукама, попут хемије и физике, може донети огромну штету људским бићима ако се не користе правилно.
Али то може имати и користи. На пример, тренутно је највећа примена реакције нуклеарне фисије у употреби њене ослобођене енергије за генерисање електричне енергије у нуклеарне електране. У основи, реакција цепања се врши на контролисан начин, па се ослобођена енергија користи за загрева воду стварајући пару која покреће турбину, која покреће електрични генератор и производи енергију електрични.
Да бисте разумели више о томе како се то ради, прочитајте текст Нуклеарни реактор.
Нуклеарна електрана која користи енергију која се ослобађа у фисионим реакцијама за производњу електричне енергије
Јеннифер Фогаца
Дипломирао хемију
Извор: Бразил Сцхоол - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-fissao-nuclear.htm
