Kärnklyvning är en fysisk process som består av att dela kärnan i en atom som anses vara instabil i två mindre kärnor genom bombardemang av partiklar som neutroner.
Denna process är en exoterm kemisk reaktion och inträffar när det frigörs en stor mängd energi. Det anses vara en form av kärntransmutation, eftersom de genererade fragmenten inte är av samma element som isotopen som genererade dem.
De första studierna om kärnklyvningsprocess de upptäcktes 1939 av Otto Hahn (1879-1968) och Fritz Strassmann (1902-1980).
Denna process har sitt ursprung när den tunga kärnan träffas av en neutron och efter kollisionen frigör den en enorm mängd energi.
Under kollisionen släpps nya neutroner som kolliderar med nya kärnor, vilket orsakar successiva klyvningar av kärnor och därmed etablerar en reaktion som kallas Kedjereaktionenligt schemat nedan:
Kärnklyvningsprocessen är också viktig för kärnkraftsproduktion. Kärnreaktorer kan kontrollera våldet i fissionsprocessen och sakta ner neutronernas verkan så att en explosion inte inträffar. Och på detta sätt genereras kärnenergi, som anses vara ren, effektiv och inte släpper ut gaser.
Lära sig mer om Kärnenergi.
En viktig faktor för att bestämma kärnklyvningsprocessen är analysen av kärnstabilitet. För att utföra det är det nödvändigt att beräkna förhållandet mellan antalet protoner och antalet neutroner.
Bristen på neutroner kan göra avståndet mellan protoner för kort, att avstötning blir oundvikligt och orsakar kärnan att klyva. Kärnkraften är dock kort räckvidd och överskottet av neutroner kan orsaka en ohållbar elektromagnetisk avstötningsyta, vilket också kan orsaka kärnklyvning.
Kärnklyvning och kärnkraftsfusion
Ofta utförs kärnklyvning och fusionsprocesser tillsammans, vilket kan orsaka viss förvirring i deras verkliga mål.
Medan kärnklyvning består av dela en atom i två eller flera fragment, med hjälp av neutronbombardemang, som släpper ut en stor mängd energi, kärnfusion kan också frigöra stora mängder energi, men genom processen förening eller kollision mellan två atomer. Denna union görs medvetet.
Exempel på kärnklyvning
Det mest kända exemplet på kärnklyvning är reaktionen som sker med uran. När en neutron med tillräckligt med energi träffar urankärnan släpper den neutroner som kan orsaka klyvning av andra kärnor, som visas i bilden nedan:
Denna reaktion är också känd för att frigöra stora mängder energi.
Emellertid används kärnklyvning också i andra processer, såsom radioaktivitet, som härrör från fissionsprocessen och används i medicin för att till exempel behandla tumörer och andra sjukdomar.
Se mer om Radioaktivitet.
Emellertid är dess största användning i produktionen av atombomber, som härrör från kärnfusion och fission. De har en hög destruktiv kraft.
