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, на пример, дешава 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 се ланчана реакција догоди, он се назива поткритична маса.
Не заустављај се сада... После оглашавања има још;)
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 ослобођену фисионим реакцијама за производњу електричне енергије
Јеннифер Фогаца
Дипломирао хемију
Да ли бисте желели да се на овај текст упутите у школи или у академском раду? Погледајте:
ФОГАЊА, Јеннифер Роцха Варгас. „Реакције нуклеарне фисије“; Бразил Сцхоол. Може се наћи у: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-fissao-nuclear.htm. Приступљено 27. јуна 2021.
