核分裂とは何ですか？

核分裂とは原子の核の分裂であり、したがって元の質量の約半分の質量を持つ2つの生成物を作成します。 プロセス中に、いくつかの中性子も放出されます。 このプロセスはかなりの量のエネルギーを放出します。 核分裂は、核兵器と原子力発電所の両方で使用されるものを含む、あらゆる種類の発電に関与する物理的プロセスです。

核分裂で使用できる要素は数多くありますが、最も一般的なのはウランです。 この材料はさまざまな理由で人気がありますが、最も重要なものの2つは豊富であり、分割しやすいウランの同位体があることです。 原子力エネルギー生産のために最も一般的に使用されるウランの同位体は、U-235と呼ばれます。 U-235に加えて、プルトニウムは原子力発電に時々使用される別の物質です。

原子力発電の目的には、濃縮ウランが必要です。 想定どおりに機能するためには、これは約2〜3パーセントのU-235でなければなりません。 武器用にウランを濃縮するプロセスは、1つの注目すべき例外を除き、ほぼ同じです。 武器の場合、U-235の量は総ウランの90％に近い必要があります。

核分裂を作成するには、材料を収集する必要があります。 その後、自由中性子が原子の核に向けて発射されます。 U-235同位体は、その核で中性子を吸収しますが、それにより繊細な構造が不安定になります。 したがって、ほとんどすぐに分割されます。 プロセスで解放された中性子は、エネルギー放出を引き起こすものです。 それらは一見消えているように見えますが、アインシュタインの理論は、彼らがなくなっていない、単にエネルギーに変換されていると指摘しています。

核分裂の問題は、主に、物質が分割された後に存在する放射性粒子から発生します。 放出される放射線は、生体組織に害を及ぼし、癌やその他の病気を引き起こすほどの高レベルになる可能性があります。 したがって、核分裂によって生成される最初のエネルギー放出は非常に強力で危険な場合がありますが、他にも注意すべき危険があります。 特に原子力発電所に関する議論の1つは、これらの放射性元素をどう扱うかです。 米国政府が支持する解決策は、理論的には害を引き起こすことから十分に隔離された山の下に物質を埋めることです。

核分裂は時々核融合と混同されます。 原子核は核分裂で分裂しますが、核融合では結合します。 どちらの手法も、かなりの量のエネルギーを生成できます。 核分裂は、1つの核と複数の原子を作成するプロセスです。 核融合はほぼ反対で、複数の原子が集まって単一のより重い核を作ります。