Что такое ядерное деление?

Деление ядра - это расщепление ядра атома, в результате чего образуются два продукта, примерно половина массы оригинала. Во время процесса некоторые нейтроны также выпускаются. Этот процесс высвобождает значительное количество энергии. Ядерное деление - это физический процесс, ответственный за все виды выработки электроэнергии, включая те, которые используются как в ядерном оружии, так и на атомных электростанциях.

Существует ряд элементов, которые можно использовать при делении ядер, но наиболее распространенным является уран. Этот материал популярен по ряду различных причин, но две из самых важных - это то, что он в изобилии, и есть изотопы урана, которые легко расщепляются. Наиболее часто используемый изотоп урана для производства ядерной энергии называется U-235. В дополнение к U-235 плутоний является еще одним веществом, иногда используемым для ядерной энергетики.

Для целей атомной энергетики необходим обогащенный уран. Это должно быть примерно 2-3 процента U-235, чтобы работать так, как это должно быть. Процесс обогащения урана для оружия почти такой же, за одним заметным исключением. Для оружия количество U-235 должно быть ближе к 90 процентам от общего урана.

Для создания ядерного деления материал должен быть собран. Затем свободный нейтрон направляется к ядру атома. Изотоп U-235 поглощает нейтрон в его ядре, но это приводит к тому, что деликатная структура становится нестабильной. Поэтому он раскалывается практически сразу. Нейтроны, высвобождаемые в процессе, являются причиной высвобождения энергии. Хотя они, по-видимому, исчезают, теория Эйнштейна отмечает, что они не исчезли, а просто превратились в энергию.

Проблемы с делением ядер возникают в основном из-за радиоактивных частиц, которые присутствуют после расщепления материала. Излучаемое излучение может быть на таком высоком уровне, что может нанести вред живой ткани, вызывая рак и другие заболевания. Поэтому, хотя первоначальное выделение энергии, создаваемое в результате ядерного деления, может быть очень мощным и опасным, необходимо учитывать и другие опасности. Одна из дискуссий, особенно для атомных электростанций, заключается в том, что делать с этими радиоактивными элементами. Решение, одобренное правительством США, состоит в том, чтобы закопать материал глубоко под горой, где, теоретически, он был бы достаточно изолирован от причинения вреда.

Ядерное деление иногда путают с ядерным синтезом. В то время как ядро ​​атомов расщепляется при делении, они объединяются в ядерный синтез. Оба метода могут создать значительное количество энергии. Деление ядра - это процесс, который создает несколько ядер и атомов из одного. Ядерный синтез почти противоположен, где несколько атомов собираются вместе, чтобы создать одно более тяжелое ядро.