Деление ядра
Деление ядра — процесс, при котором атомное ядро расщепляется на два (реже три) ядра с близкими массами, которые называются осколками деления. В результате деления могут появиться и другие продукты реакции: легкие ядра (в основном альфа-частицы), нейтроны и гамма-излучение. Деления ядер, которые встречаются в современном мире, как правило, являются искусственно созданными человеком облучением нейтронами. Реже эта реакция является естественной в форме спонтанного радиоактивного распада, она происходит особенно при очень высоких массовых числах изотопов. Деление тяжелых ядер — экзотермический процесс, при котором высвобождается большое количество энергии в виде кинетической энергии продуктов реакции, а также излучения. Для того, чтобы деление привело к созданию энергии, полная энергия продуктов реакции должна быть большей, чем у исходного ядра. Деление является формой трансмутации ядер, так как итоговые фрагменты не являются тем же элементом, каким был первоначальный атом.
Деление ядер тяжелых элементов под воздействием нейтронов было выявлено 17 декабря 1938 года немецкими исследователями Отто Ганном и его помощником Фрицем Штрассманом. Они доказали, что в результате деления образуются гораздо более легкие химические элементы. В 1944 году Отто Ган был награжден за это открытие Нобелевской премией в области химии. Теоретическое объяснение деления было сделано в январе 1939 года Лизой Мейтнер и ее племянником Отто Робертом Фришем. Фриш назвал этот процесс по аналогии с биологическим делением живых клеток. Количество энергии, которая вырывается при использовании ядерного топлива в миллионы раз больше количества энергии, которая выделяется при использовании аналогичной массы химического топлива, как то бензин, что делает ядерное деление очень богатым источником энергии, из-за чего оно служит при выдвижении энергии в ядерных реакторах и ядерного оружия. Однако, продукты деления ядер в среднем гораздо более радиоактивные чем тяжелые элементы, которые обычно расщепляются в качестве топлива, что приводит к проблеме ядерных отходов.
Кроме деления ядра может произойти также альфа-распад тяжелых ядер (уран, плутоний, и др.). В таких случаях говорят, что вероятны два или более каналов распада. Трансурановые элементы (которые стоят в периодической таблице после урана) чаще распадаются как раз в результате деления.
Ссылки[править]
- Что такое деление ядра? Nuclear Files (англ.)