Definisjon og eksempler på kjernefysisk fisjon
01 av 02Hva er kjernefysisk fisjon?
Dorling Kindersley / Getty Images ' id='mntl-sc-block-image_2-0-1' />
Dorling Kindersley / Getty Images
Fisjon er spaltning av en atomkjerne i to eller flere lettere kjerner ledsaget av energi utgivelse. Det opprinnelige tunge atomet kalles foreldrekjernen, og de lettere kjernene er datterkjerner. Fisjon er en type kjernefysisk reaksjon som kan oppstå spontant eller som et resultat av at en partikkel treffer en atomkjerne.
Grunnen til at fisjon oppstår er at energi forstyrrer balansen mellom den elektrostatiske frastøtningen mellom positivt ladede protoner og den sterke kjernekraften som holder protoner og nøytroner sammen. Kjernen svinger, så frastøtingen kan overvinne kortdistansetiltrekningen, og få atomet til å splitte.
Masseendringen og energifrigjøringen gir mindre kjerner som er mer stabile enn den opprinnelige tunge kjernen. Datterkjernene kan imidlertid fortsatt være radioaktive. Energien som frigjøres ved kjernefysisk fisjon er betydelig. For eksempel frigjør fisjon av ett kilo uran like mye energi som å brenne rundt fire milliarder kilo kull.
02 av 02Eksempel på kjernefysisk fisjon
Energi er nødvendig for at fisjon skal skje. Noen ganger tilføres dette naturlig, fra radioaktivt forfall av et grunnstoff. Andre ganger tilføres energi til en kjerne for å overvinne den nukleære bindingsenergien som holder protonene og nøytronene sammen. I kjernekraftverk ledes energiske nøytroner inn i en prøve av isotopen uran-235. Energien fra nøytronene kan føre til at urankjernen bryter på en rekke forskjellige måter. En vanlig fisjonsreaksjon produserer barium-141 og krypton-92. I denne spesielle reaksjonen brytes en urankjerne inn i en bariumkjerne, en kryptonkjerne og to nøytroner. Disse to nøytronene kan fortsette å splitte andre urankjerner, noe som resulterer i en kjernefysisk kjedereaksjon.
Hvorvidt en kjedereaksjon kan oppstå eller ikke, avhenger av energien til nøytronene som frigjøres og hvor nærme nabo-uranatomene er. Reaksjonen kan kontrolleres eller modereres ved å introdusere et stoff som absorberer nøytroner før de kan reagere med flere uranatomer.