Fisiune nucleară
From Wikipedia, the free encyclopedia
Fisiunea este o reacție nucleară care are drept efect ruperea nucleului în două fragmente de masă aproximativ egală, neutroni rapizi, radiații și energie termică.
Conținutul paginii Reacție nucleară în lanț ar trebui să fie inclus aici. |
Radioizotopii care fisionează cu neutroni termici, se numesc materiale fisile. Ex. 233U, 235U, 239Pu, 241Pu. Radioizotopii care fisionează cu neutroni rapizi, se numesc materiale fisionabile iar, cele care prin captură de neutroni se transformă în materiale fisile, sunt considerate materiale fertile. Ex. 232Th, 238U.
Ex. fisiune 235U:
- Energia de fisiune se repartizeaza, ca energie cinetica fragmentelor de fisiune, comportandu-se ca particule cu parcurs mic.
Neutronii rezultați din fisiuni se încadrează în două grupe: prompți și întârziați. Cei prompți sunt eliberați odată cu fragmentele de fisiune (FF) (chiar de către FF, după 10-14s) și au energii de max. 6 MeV, energia probabila fiind de 0,85 MeV. Simultan se emite radiația γ promptă. Neutronii întârziați sunt emiși ca produși de dezexcitare a unor nuclee care apar ca urmare a dezintegrării β- a FF.
Fisiunea nucleară, cunoscută și sub denumirea de fisiune atomică, este un proces în care nucleul unui atom se rupe în două sau mai multe nuclee mai mici, numite produși de fisiune și, în mod uzual, un număr oarecare de particule individuale. Așadar, fisiunea este o formă de transmutație elementară. Particulele individuale pot fi neutroni, fotoni (uzual sub formă de raze gamma) și alte fragmente nucleare cum ar fi particulele beta și particulele alfa. Fisiunea elementelor grele este o reacție exotermică și poate să elibereze cantități substanțiale de energie sub formă de radiații gamma și energie cinetică a fragmentelor (încălzind volumul de material în care fisiunea are loc).
Fisiunea nucleară este folosită pentru a produce energie în centrale de putere și pentru explozii în armele nucleare. Fisiunea este utilă ca sursă de putere deoarece unele materiale, numite combustibil nuclear, pe de o parte generează neutroni ca „jucători” ai procesului de fisiune și, pe de altă parte, li se inițiază fisiunea la impactul cu (exact acești) neutroni liberi. Combustibilii nucleari pot fi utilizați în reacții nucleare în lanț auto-întreținute, care eliberează energie în cantități controlate într-un reactor nuclear sau în cantități necontrolate, foarte rapid, într-o armă nucleară.
Cantitatea de energie liberă conținută într-un combustibil nuclear este de milioane de ori mai mare decât energia liberă conținută într-o masă similară de combustibil chimic (benzină, de exemplu), acest lucru făcând fisiunea nucleară o sursă foarte tentantă de energie; totuși produsele secundare ale fisiunii nucleare sunt puternic radioactive, putând rămâne astfel chiar și pentru mii de ani, având de a face cu importantă problemă a deșeurilor radioactive. Preocupările privind acumularea deșeurilor și imensul potențial distructiv al armelor nucleare contrabalansează calitățile dezirabile ale fisiunii ca sursă de energie, fapt ce dă naștere la intense dezbateri politice asupra problemei puterii nucleare.