Fissione dell'uranio possa essere sfruttate per scopi sia costruttivi e distruttivi. La reazione a catena può essere incontrollata, come con un'arma nucleare, o scrupolosamente in una centrale nucleare. Reazione a catena della fissione dell'uranio è causata dallo sdoppiamento degli atomi di uranio con neutroni, rilasciando più neutroni che, a sua volta, dividere gli atomi più.
Uranio 235
L'uranio è un elemento radioattivo denso, metallico. Questo elemento naturale è raro, ma più comune di oro, argento e mercurio. L'uranio è la fonte primaria di calore interno della terra. Ci sono diversi isotopi o varietà, di uranio. Ognuno di questi ha un peso atomico leggermente diverso. Uranio puro contiene circa 99% U-238, 0,07 U-235 e traccia quantità di U-234. L'uranio 235 è chiamato fissili perché suo nucleo può essere facilmente suddivisa in un processo noto come fissione nucleare. Si compone di 92 protoni e 143 protoni, risultante in un peso atomico di 235.
Radioattività contro fissione
Radioattività rappresenta un rilascio spontaneo di energia dagli atomi instabili, come U-235. In questo caso, gli atomi si disintegrano e si suddividono in atomi più leggeri. Questo decadimento naturale è lento e rilascia piccole quantità di energia. Gli scienziati sono in grado di controllare questo processo, come accelerare, rallentare, avvio o l'arresto il deperimento. D'altra parte, la fissione è un processo per cui atomi instabili sono divisi da loro bombardando con neutroni. Gli scienziati possono controllare questo tipo di reazione, che produce circa 400 volte l'energia di decadimento naturale.
Il processo di fissione
Quando un atomo di U-235 è bombardato da un neutrone, l'atomo assorbe. Questo crea il nuovo isotopo U-236, che è molto probabile a sputare. Quando si divide, i due atomi risultanti vengono chiamati prodotti di fissione. Comuni prodotti di fissione sono bario e cripto, ma altre possibilità includono stronzio, xenon, cesio e iodio. Alcuni di questi sono radioattivi e fanno parte dei rifiuti da una reazione di fissione nucleare. Oltre a due nuovi atomi, vengono rilasciati anche due o tre neutroni. Questi neutroni sono quindi in grado di spaccare più atomi di uranio, proseguendo il processo di fissione e creando una reazione a catena.
Reazione a catena
La sinistra deselezionata, questa catena di fissione può dividere quaranta atomi di uranio di quintrillion all'interno di un millesimo di secondo. Questo è ciò che accade in un'arma nucleare. Ogni atomo si divide, si perde una piccola quantità di massa. Tuttavia, questa massa di piccola rappresenta una grande quantità di energia. Ciò si spiega con la formula di Einstein, dove energia uguale massa volte la velocità della luce al quadrato. In un reattore nucleare, la reazione a catena è tenuta sotto controllo da barre di controllo che assorbono alcuni dei neutroni. Questo riduce il numero disponibile di dividere altri atomi di uranio, limitando così la reazione a catena. L'energia liberata in una reazione di fissione crea un sacco di calore. In una pianta di energia nucleare, questo calore viene utilizzato crea vapore, che fa girare un generatore che produce elettricità.