Nuklearna fisija

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

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.

Atomske centrale koriste proces nuklearne fisije kako bi proizvele energiju. Ovaj proces se odvija tako što se unutar fisionih nuklearnih reaktora vrši "bombardovanje" atomskih jezgara neutronima kako bi se atomi razbili

Otkriće fisije

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). Шаблон:Link GA