Come dividere un atomo

Nel 1932, fisici Sir John Douglas Cockcroft ed Ernest Walton dividere gli atomi di litio in nuclei di elio, seguiti due anni dopo da Enrico Fermi raggiungimento di fissione nucleare. Nel 1945 la prima bomba atomica è stata effettuata; nel 1954, il primo sottomarino a propulsione nucleare, il Nautilus, è stato lanciato. Scissione dell'atomo ha portato ad applicazioni sia pacifica e militare; Ecco quello che ci vuole.

Istruzioni

• Ottenere una quantità sufficiente di materiale fissile. Qualsiasi elemento sopra ferro nella tavola periodica è un candidato per il materiale fissile, poiché esso rilascerà più energia su fissione che ci vuole per indurre il processo di fissione. Idealmente, il materiale scelto deve essere "fissile", cioè, capace di una reazione di fissione sostenuta; sia l'uranio-235 e plutonio-239 sono ottimi materiali fissili.

• Arricchire il materiale fissile aumentando la proporzione di altamente radioattivo isotopi radioattivi a meno. Per l'uranio, questo significa aumentare la percentuale di uranio-235-uranio-238.

• Posizionare il materiale fissile in un modulazione materiale progettato per sostenere la reazione di fissione senza assorbire neutroni. Primi reattori utilizzati grafite purificata di boro contaminati o acqua pesante, mentre più tardi reattori utilizzano anche Elio o berillio.

• Incorporare un materiale neutrone-assorbente di controllo che può essere inserito e ritirato come necessario per controllare il processo di fissione. Maggior parte dei reattori nucleari utilizzare barre di cadmio per assorbire i neutroni vaganti.

• Circondano il materiale fissile con parecchi piedi di cemento o altro materiale di assorbire radiazioni alfa, beta e gamma, creato dal materiale stesso e durante il processo di fissione.

• Ritirare il materiale di controllo.

• Sparare un fascio di neutroni al materiale fissile. Un neutrone che incidono il nucleo di un atomo provoca il diviso in due nuclei di elementi più leggeri e rilasciare ulteriori neutroni. Se questi neutroni impatto altri nuclei e dividerli, viene creata una reazione di fissione sostenuta, o reazione a catena. Utilizzando il calore generato da questa reazione per alimentare una turbina a vapore è come la maggior parte reattori nucleari producono energia. La reazione può essere inumidita reinserendo il materiale di controllo.

Consigli & Avvertenze

  • Lottare per la separazione in nuclei con numero diseguale di protoni, perché questo crea più energia che se due nuclei con lo stesso numero di protoni sono prodotte.
  • Alcuni fissione si verifica quando neutroni vaganti impatto e dividere i nuclei atomici; Questo è causato fissione spontanea. Fissione sostenuta è stato trovato per accadere naturalmente, tuttavia, quando il fisico francese Francis Perrin scoperto nel 1972 che una naturale reazione a catena era avvenuto 2 miliardi di anni nel passato.