Co je jaderné štěpení?

Jaderné štěpení je rozdělení atomového jádra, čímž se vytvoří dva produkty zhruba o polovinu hmotnosti původní. Během procesu se uvolňují také některé neutrony. Tento proces uvolňuje značné množství energie. Jaderné štěpení je fyzický proces zodpovědný za všechny typy výroby energie, včetně procesu používaného v jaderných zbraních i jaderných elektrárnách.

Při jaderném štěpení lze použít řadu prvků, ale nejčastější je uran. Tento materiál je oblíbený z mnoha různých důvodů, ale dva z nejdůležitějších jsou to, že je hojný, a existují izotopy uranu, které se snadno dělí. Nejběžněji používaný izotop uranu pro výrobu jaderné energie se nazývá U-235. Kromě U-235 je plutonium další látkou, která se někdy používá pro jadernou energii.

Pro účely výroby jaderné energie je zapotřebí obohacený uran. Aby to fungovalo tak, jak má, musí to být přibližně 2 až 3 procenta U-235. Proces obohacování uranu o zbraně je téměř stejný, až na jednu výjimku. U zbraní musí být množství U-235 blíže 90% celkového uranu.

Pro vytvoření jaderného štěpení musí být materiál sebrán. Volný neutron je pak výstřel směrem k jádru atomu. Izotop U-235 absorbuje neutron ve svém jádru, ale to způsobuje nestabilitu jemné struktury. Proto se rozdělí téměř okamžitě. Neutrony uvolněné v procesu jsou tím, co způsobuje uvolnění energie. Zatímco zdánlivě zmizí, Einsteinova teorie poznamenává, že nejsou pryč, jednoduše přeměněny na energii.

Problémy s jaderným štěpením vyvstávají hlavně z radioaktivních částic, které jsou přítomny po rozdělení materiálu. Vyzařované záření může být na tak vysokých úrovních, že může poškodit živou tkáň a způsobit rakovinu a další onemocnění. I když tedy počáteční uvolnění energie vytvořené jaderným štěpením může být velmi silné a nebezpečné, je třeba mít na paměti i jiná nebezpečí. Jedna debata, zejména pro jaderné elektrárny, je to, co dělat s těmito radioaktivními prvky. Řešením, které dává přednost americké vládě, je pochovat materiál hluboko pod horou, kde by teoreticky byl dostatečně izolován před poškozováním.

Jaderné štěpení je někdy zaměňováno s jadernou fúzí. Zatímco jádro atomů je rozděleno ve štěpení, jsou spojeny dohromady v jaderné fúzi. Obě techniky mohou vytvořit značné množství energie. Jaderné štěpení je proces, který z jednoho vytváří několik jader a atomů. Jaderná fúze je téměř opakem, kde se několik atomů schází k vytvoření jediného těžšího jádra.