Uranium fission peut être exploitée à des fins constructives et destructives. La réaction en chaîne peut être incontrôlée, comme avec une arme nucléaire, ou soigneusement contrôlée dans une centrale nucléaire. La réaction en chaîne de fission de l'uranium est causée par la fission des atomes d'uranium avec des neutrons, libérant plus de neutrons que, à son tour, divisés plusieurs atomes.
uranium 235
L'uranium est un élément radioactif dense, métallique. Cet élément naturel est rare, mais plus fréquent que l'or, l'argent ou le mercure. L'uranium est la principale source de chaleur dans la terre. Il existe plusieurs isotopes, ou de variétés, de l'uranium. Chacun d'eux a un poids atomique légèrement différent. uranium pur contient environ 99 pour cent en U-238, U-235 0,07 et des traces d'U-234. L'uranium 235 est appelé fissile parce que son noyau peut être facilement divisé en un processus connu sous le nom de la fission nucléaire. Il est composé de 92 protons et 143 protons, ce qui entraîne un poids atomique de 235.
Radioactivité Versus Fission
Radioactivité représente une libération spontanée de l'énergie à partir d'atomes instables, tels que U-235. Lorsque cela se produit, les atomes se désintègrent et se décomposent en atomes plus légers. Cette décroissance naturelle est lente et libère des quantités minuscules d'énergie. Les scientifiques sont incapables de contrôler ce processus, comme l'accélération, ralentissement, démarrer ou arrêter la désintégration. D'autre part, la fission est un processus par lequel des atomes instables sont divisés en les bombardant avec des neutrons. Les scientifiques peuvent contrôler ce type de réaction, qui produit environ 400 fois l'énergie de désintégration naturelle.
Le processus de Fission
Quand un atome d'U-235 est bombardé par un neutron, l'atome absorbe. Cela crée le nouvel isotope U-236, ce qui est très probable à cracher. Quand il se sépare les deux atomes résultants sont appelés produits de fission. les produits de fission courants sont le krypton et le baryum, mais d'autres possibilités comprennent le strontium, le xénon, le césium et l'iode. Certains d'entre eux font partie radioactive et la forme des déchets nucléaires à partir d'une réaction de fission. Outre les deux nouveaux atomes de carbone, deux ou trois neutrons sont libérés. Ces neutrons sont alors capables de diviser plusieurs atomes d'uranium, de poursuivre le processus de fission et en créant une réaction en chaîne.
Réaction en chaîne
Sans contrôle, cette réaction de fission en chaîne peut diviser quarante atomes quintrillion d'uranium dans un millième de seconde. Ceci est ce qui se produit dans une arme nucléaire. Comme chaque atome se divise, une petite quantité de masse est perdue. Cependant, cette petite masse représente une grande quantité d'énergie. Ceci est expliqué par la formule d'Einstein, où l'énergie est égale à la masse multipliée par la vitesse de la lumière au carré. Dans un réacteur nucléaire, la réaction en chaîne est maintenue dans le contrôle de barres de commande qui absorbent une partie des neutrons. Ceci réduit le nombre disponible pour diviser d'autres atomes d'uranium, ce qui limite la réaction en chaîne. L'énergie libérée dans une réaction de fission crée beaucoup de chaleur. Dans une centrale nucléaire, cette chaleur est utilisée à créer de la vapeur, qui fait tourner un générateur qui produit de l'électricité.