Nuklearna fisija

Из Википедије, слободне енциклопедије
Захват неутрона и фисијски распад језгра U-236 на два лакша језгра и неутроне.

Nuklearna fisija, takođe poznata i kao atomska fisija, je proces u nuklearnoj fizici u kojem se jezgro jednog atoma deli na dva ili više manjih jezgara kao fisionih proizvoda i obično još nekoliko nusproduktnih čestica. Dakle, fisija je jedna vrsta transmutacije hemijskih elemenata. Nusprodukti fisije mogu biti neutroni, zatim fotoni i to obično u obliku gama zraka, kao i drugi delići nuklearne fragmentacije kakve su na primer beta čestice i alfa čestice. Fisija težih elemenata je egzotermna reakcija pri kojoj može da se oslobodi korisna energija u ogromnim iznosima i to u dva oblika; kao energija gama zraka i kao kinetička energija fragmenata fisije (zagrevajući masivni materijal unutar kojeg se fisija odvija).

Značaj[уреди]

Energija nuklearne fisije koristi se za proizvodnju električne energije u nuklearnim reaktorima ali služi i za održavanje eksplozije u nuklearnom oružju (atomskoj bombi). Fisija je praktična kao izvor energije u nuklearnim elektranama zato što neki materijali, koje nazivamo nuklearnim gorivom, proizvode nove neutrone kao delove fisionog procesa, a započinju i novu fisiju kada su pogođeni slobodnim neutronima. Nuklearno gorivo može da bude deo samoodržavajuće nuklearne reakcije obično nazvane lančana reakcija, koja oslobađa energiju kontrolisanom brzinom u nuklearnom reaktoru ili veoma velikom nekontrolisanom brzinom u nuklearnim oružjima.

Iznos slobodne ili raspoložive energije koja je sadržana u nuklearnom gorivu je milion puta veća od slobodne energije koja se sadrži u istoj masi hemijskog goriva, kao što je na primer benzin, što čini nuklearnu fisiju veoma privlačnim izvorom energije; jedino što su otpadni proizvodi nuklearne fisije takođe veoma radioaktivni i ostaju takvi hiljadama godina, čime se uvećava problem nuklearnog otpada. Problem odlaganja nuklearnog otpada i ogromni destruktivni potencijal nuklearnog oružja u ogromnom su neskladu sa prvobitnim željenim svojstvima fisije kao izvora energije, što daje stalno podstrek novim političkim debatama koje se i dalje vode oko pitanja nuklearne energije.

Otkriće fisije[уреди]

Već 1896. godine, kada je Anri Bekerel otkrio radioaktivnost, otpočet je razvoj nuklearne fizike. Godine 1932. Džejms Čedvik je otkrio neutron i time su naučnici dobili kompletan model atoma koji se sastojao od jezgra i omotača. U jezgru se nalaze protoni и neutroni a u omotaču elektroni.

Godine 1932. Džon Kokroft i Ernest Volton su prvi put „cepali“ atom. Godine 1934. bračni par Irena Žolio Kiri i Frederik Žolio je oktrio veštačku radioaktivnost koja može biti izazvana bombardovanjem stabilnih atoma alfa zracima (jezgrima atoma helijuma). Zajedno sa njima na projektu je radio i Pavle Savić. Iste godine Enriko Fermi je objavio rezultate bombardovanja atoma uranijuma neutronima.

U decembru 1938. godine nemački fizičari Oto Han i Fric Štrasman su objavili eksperimentalne rezultate bombardovanja neutronima atoma uranijuma. Međutim, u ovom otkriću mnogi neopravdano zanemaruju ulogu Lise Majtner koja je, zbog opasnosti po život, prebegla iz Nemačke (čak se pričalo da ju je Štrasman prebacio u gepeku svog automobila).