L'uranium métal est un élément de numéro atomique 92 dans le tableau périodique des éléments. Il se compose de deux isotopes naturels, U238 et U235. Plus de 99,3 pour cent est isotope U238, tandis qu'environ 0,7 pour cent est U235. U238 est pas radioactif. U235 est radioactif, mais il a la demi-vie remarquablement longue de 700 millions d'années. U235 possède certaines propriétés qui le rendent fissile.
fission Définition
Tous les atomes d'uranium contiennent 92 électrons voyageant dans 46 orbitales autour de noyaux centraux. Tous les atomes d'uranium contiennent 92 protons, aussi bien. Le caractère unique de chaque isotope réside dans le nombre différent de neutrons trouvés dans son noyau. U235 contient 143 neutrons par noyau. U238 contient 146 neutrons par noyau. Le mot fission implique une structure qui se brise. noyaux U235 peuvent diviser, ce qui libère une grande énergie, si le noyau lourd est d'abord frappé par et absorbe un neutron en mouvement lent. En effet, l'atome d'uranium présent modifié est instable et se brise en morceaux.
Besoins spéciaux
Une exigence particulière est que les atomes d'U235 être séquestrés de loin plus nombreux atomes de U238. En plus de les séparer, assez des atomes doivent être réunis pour atteindre un montant minimum requis appelé «masse critique». En effet, un nombre minimum de neutrons émis par U235 atomes doivent frapper d'autres atomes d'U235 si une réaction en chaîne doit être démarré. Un certain nombre de différentes séquences de réaction peuvent se produire. Considérez un, dans lequel un neutron lent frappe un atome d'U235 pour produire un atome instable, U236.
Les rendements de l'uranium barium, plus Krypton
Le facteur important est le nombre de neutrons produits. Remarquez le triplement qui se produit dans l'exemple ci-dessous:
1 neutron + U235 -> U236 -> Ba144 + Kr89 + 3 neutrons
Ces trois neutrons peuvent alors frapper les uns des autres atomes U235. Si chacun de ceux-ci, à son tour, libère 3 neutrons, neuf neutrons résultent. Chaque atome fracturé libère de l'énergie énorme qui construit rapidement.
Le résultat et les avantages de l'uranium 235
Étant donné assez de carburant, une explosion atomique peut entraîner. D'autre part, si la quantité de carburant disponible est soigneusement contrôlée, ainsi que d'autres facteurs, la production d'énergie peut servir à des fins utiles. Bien que le combustible radioactif utilisé peut varier, la production d'énergie par des procédés émettant des neutrons est utilisé dans des centrales nucléaires qui peuvent chauffer les habitations et les usines. Bien que la fission des atomes d'uranium 235 produit des déchets nucléaires qui présentent des défis ne doivent pas être réduits au minimum, à la différence des combustibles tels que le charbon, le pétrole ou le bois, l'énergie nucléaire ne met pas inévitablement avec elle les problèmes séculaires de l'air pollué ou de l'eau polluée.