Fisiune nucleară
Fisiunea nucleară este un tip de reacție nucleară. Aceasta are loc atunci când un atom se desparte în atomi mai mici. Unele reacții de fisiune produc o cantitate mare de energie și sunt utilizate în armele nucleare și în reactoarele nucleare. Fisiunea nucleară a fost descoperită în decembrie 1938 de către chimistul nuclear german Otto Hahn și asistentul său Fritz Strassmann, la Berlin.
Un atom este cea mai mică particulă care alcătuiește un element chimic (de exemplu, hidrogen, oxigen, magneziu). Toți atomii sunt foarte mici. Atomii sunt formați din trei componente sau particule: Protoni, neutroni și electroni. Protonii și neutronii sunt grupați împreună într-o minge numită nucleu, în centrul fiecărui atom. Electronii orbitează în jurul nucleului în "norul de electroni" al acestuia. Elementele care au nuclee mari, cum ar fi uraniul și plutoniul, pot fi supuse fisiunii.
Dacă un nucleu atomic (relativ) foarte mare este lovit de un neutron lent, acesta devine uneori instabil și se rupe în două nuclee. Atunci când nucleul se rupe în două (sau fuzionează), eliberează energie, în principal sub formă de raze gamma și căldură. De asemenea, aceasta determină eliberarea unor neutroni din nucleu.
Pentru câțiva izotopi (un atom cu aceeași cantitate de protoni, dar cu o cantitate diferită de neutroni), această fisiune poate elibera mulți neutroni. Dacă acești neutroni lovesc apoi alți atomi, îi vor face pe ceilalți atomi să se scindeze. Acest lucru se poate întâmpla din nou și din nou. Acest lucru se numește reacție nucleară în lanț și poate elibera foarte repede cantități uriașe de energie. Cantitatea de energie eliberată de o reacție nucleară în lanț se măsoară în kilotone. O kilotonă este egală cu energia produsă de o mie de tone de TNT (trinitrotoluen).
Într-o bombă nucleară, acest lucru trebuie să se întâmple foarte repede pentru a produce o explozie foarte mare. Într-un reactor nuclear, acest lucru trebuie să se întâmple încet pentru a produce căldură. Căldura este folosită pentru a fierbe apa și a o transforma în abur, care transformă o turbină cu abur pentru a genera electricitate.
Redare media Clip video introductiv privind fisiunea nucleară.
Diagrama fisiunii nucleare arată cum un neutron este absorbit de un nucleu de uraniu care devine instabil și se divide în doi noi atomi, cu eliberare de energie și alți neutroni.
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este fisiunea nucleară?
R: fisiunea nucleară este un tip de reacție nucleară în care un atom se descompune în atomi mai mici, eliberând energie în acest proces.
Î: Cine a descoperit fisiunea nucleară?
R: fisiunea nucleară a fost descoperită în decembrie 1938 de către chimistul nuclear german Otto Hahn și asistentul său Fritz Strassmann, la Berlin.
Î: Din ce sunt compuși atomii?
R: Atomii sunt formați din trei componente sau particule - protoni, neutroni și electroni. Protonii și neutronii sunt grupați împreună într-o minge numită nucleu, aflată în centrul fiecărui atom, în timp ce electronii orbitează în jurul nucleului în "norul de electroni" al acestuia.
Î: Ce elemente pot fi supuse fisiunii?
R: Elementele care au nuclee mari, cum ar fi uraniul și plutoniul, pot fi supuse fisiunii.
Î: Cum se produce o reacție în lanț în timpul fisiunii nucleare?
R: Dacă un nucleu atomic (relativ) foarte mare este lovit de un neutron lent, acesta va deveni uneori instabil și se va rupe în două nuclee. Când se întâmplă acest lucru, se eliberează energie, precum și unii neutroni din nucleu. Dacă acești neutroni lovesc apoi alți atomi, îi vor face să se scindeze și ei, provocând o reacție în lanț care poate elibera cantități uriașe de energie.
Î: Ce se măsoară atunci când se măsoară energia eliberată de explozia unei bombe nucleare? R: Cantitatea de energie eliberată de explozia unei bombe nucleare se măsoară în kilotone; o kilotonă este echivalentă cu energia a o mie de tone de TNT (trinitrotoluen).
Î: Cum este utilizată căldura generată în timpul fisiunii nucleare?
R: Într-un reactor nuclear, căldura generată în timpul fisiunii nucleare trebuie să se producă lent pentru a crea căldură, care este apoi utilizată pentru a fierbe apa în abur care transformă turbinele cu abur pentru a genera electricitate.
