У середині 1933 р. Італійський фізик Енріко Фермі зауважив, що коли атомне ядро певних елементів було бомбардовано нейтронами в на помірній швидкості це ядро захопило нейтрон, випромінюючи гамма-випромінювання (γ), яке згодом було ущільнено випромінюванням бета-частинок (-10β) і утворили нові ядра інших елементів.
Експерименти такого характеру проводив німецький фізик Отто Хан, а пояснення дав австрійський фізик Лізе Майтнер, а також його племінник, фізик Оту Роберт Фріш. Лізе згадала це явище, вперше використовуючи термін “ядерний поділ ". Вона сказала, що Ядерний поділ був при важкому і нестійкому атомному ядрі був зламаний через бомбардування помірними нейтронами, породжуючи два нових середніх атомних ядра, а також випускаючи 2 або 3 нейтрони, крім надзвичайно великої кількості енергії.
Це відбувається, наприклад, з ядром урану-235 (92235U). Коли він бомбардується нейтроном з помірною швидкістю, він розпадається, утворюючи кілька пар різних ядер. Близько 200 різних ізотопів з 35 хімічних елементів вже утворено при розподілі урану-235. Див. Приклад нижче, в якому виділяються ізотопи барію (
56142Ba) і криптон (3691Kr), плюс 3 нейтрони:01n + 92235U → 56142Ba + 3691Кр + 3 01немає
Зверніть увагу, що якщо 3 нейтрони, що виділяються при поділі, рухаються з помірною швидкістю, вони можуть знову вступити в реакцію з іншими ядрами урану-235, що є, і тому продовжуватимуть Ланцюгова реакція який буде продовжувати поступово зростати.
Однак для цього потрібна мінімальна масова кількість урану-235. Ця найменша діляться маса, яка підтримує ланцюгову реакцію, називається критична маса. З іншого боку, якщо маса урану-235 нижче необхідної для ланцюгової реакції, вона називається докритична маса.
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Саме ця неконтрольована ланцюгова реакція використовується при вибуху атомні бомби, такі як ті, що були розпочаті США у Другій світовій війні проти міст Хіросіми (6 серпня 1945 р.) та Нагасакі (через три дні) в Японії. Результатом стала смерть 125 000 людей у Хіросімі та 90 000 у Нагасакі.
У звіті американської газети згадується про атомну бомбу, скинуту США на Хіросіму 6 серпня 1945 року
Це дає нам уявлення про колосальну кількість енергії, що виділяється при поділі ядер. Це також показує нам, що збільшення знань з таких наук, як хімія та фізика, може принести величезну шкоду людям, якщо їх неправильно використовувати.
Але це може мати і переваги. Наприклад, в даний час найбільше застосування реакції ділення ядра полягає у використанні виділеної енергії для отримання електричної енергії в Росії атомні електростанції. В основному, реакція ділення здійснюється контрольовано, тому енергія, що виділяється, використовується для нагрівати воду, виробляючи пару, яка рухає турбіну, яка працює з електричним генератором і виробляє енергію електричний.
Щоб зрозуміти більше про те, як це робиться, прочитайте текст Ядерний реактор.
Атомна установка, яка використовує енергію, що виділяється в реакціях ділення, для отримання електричної енергії
Дженніфер Фогача
Закінчив хімію
Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:
FOGAÇA, Дженніфер Роша Варгас. «Реакції ядерного поділу»; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-fissao-nuclear.htm. Доступ 27 червня 2021 року.
