انشطار نووي

(تم التحويل من الانشطار النووي)
An induced fission reaction. A neutron is absorbed by a uranium-235 nucleus, turning it briefly into an excited uranium-236 nucleus, with the excitation energy provided by the kinetic energy of the neutron plus the forces that bind the neutron. The uranium-236, in turn, splits into fast-moving lighter elements (fission products) and releases three free neutrons. At the same time, one or more "prompt gamma rays" (not shown) are produced, as well.
فيزياء نووية
CNO Cycle.svg
المواضيع الرئيسية
انحلال مشع
انشطار نووي
اندماج نووي
انحلالات تقليدية
انحلال ألفا · انحلال بيتا · إشعاع گاما · Cluster decay
 ع  ن  ت

الانشطار النووي Nuclear fission هي عملية انشطار نواة ذرة ما إلى قسمين أو اكثر ويتحول بهذه العملية مادة معينة إلى مادة أخرى وينتج عن عملية الأنشطار هذه نيوترونات وفوتونات حرة( بالاخص أشعة گاما) ودقائق نووية مثل دقائق ألفا alpha particles ودقائق بيتا beta particles. يؤدي انشطار العناصر الثقيلة إلى تكوين كميات ضخمة من الطاقة المتحركة.

تستعمل عملية الانشطار النووي لتزويد الوقود لمولدات الطاقة النووية وتحفيز انفجار الأسلحة النووية واذا امكن اخضاع عنصر ثقيل إلى سلسلة من الانشطارات النووية فان ذلك سيؤدي إلى تكوين ما يسمى بالوقود النووي ويتم تحفيز هذه السلسلة المتاعقبة من الأنشطارات النووية في المفاعلات النووية ويعتبر اليورانيوم-235 و البلوتونيوم - 239 من اكثر انواع الوقود النووي استعمالا. تبلغ كمية الطاقة الناتجة من كمية معينة من الوقود النووي ملايين اضعاف الطاقة الناتجة من نفس الكمية من البنزين.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

تفاصيل عملية الأنشطار النووي

A visual representation of an induced nuclear fission event where a slow-moving neutron is absorbed by the nucleus of a uranium-235 atom, which fissions into two fast-moving lighter elements (fission products) and additional neutrons. Most of the energy released is in the form of the kinetic velocities of the fission products and the neutrons.
Fission product yields by mass for thermal neutron fission of U-235, Pu-239, a combination of the two typical of current nuclear power reactors, and U-233 used in the thorium cycle.

يختلف الانشطار النووي عن عملية التحلل الإشعاعي من ناحية انه يمكن السيطرة على عملية الأنشطار النووي خارجيا. تقوم النيوترونات الحرة الناتجة من كل عملية انشطار إلى تحفيز انشطارات اخرى التي بالتالى تؤدي إلى تكوين نيوترونات حرة اخرى وتستمر هذه السلسلة من الفعاليات مؤدية إلى إنتاج كميات هائلة من الطاقة.

يطلق على نظائر عناصر كيميائية لها القدرة على تحمل هذه السلسلة الطويلة من الأنشطارات النووية اسم الوقود النووي. من أكثر أنواع الوقود النووي استعمالا هي اليورانيوم ذو كتلة ذرية رقم 235 (يورانيوم-235) و بلوتونيوم ذو كتلة ذرية رقم 239 (بلوتونيوم-239) ، هذين العنصرين ينشطران بصورة بطيئة جدا تحت الظروف الطبيعية التي تسمى ب الانشطار التلقائي spontaneous fission وتاخذ هذة العملية التلقائية مايقارب 550 مليون سنة على أقل تقدير ولكن عملية الانشطار هذه يتم تحفيزها والإسراع بها في المفاعلات النووية.


تنتج عادة عن سلسلة من الأنشطارات في المواد المذكورة اعلاه طاقة حركية هائلة تقدر بحوالي المئات من الكترون فولت وللتوضيح فان 0.03 الكترون فولت قادر على تدفئة منزل صغير . يرجع السبب الرئيسي في تفضيل اليورانيوم لاجراء عملية الأنشطار النووي عليه لغرض تصنيع الأسلحة النووية إلى كون النظير 235 لليورانيوم او مايسمى يورانيوم-235 خفيف الكتلة ويمكن تحفيز انشطاره بسهولة بواسطة تسليط حزمة من النيوترون عليه وبعد الأنشطار يتولد 2.5 نيوترون وهذه الكمية من النيوترون كافية لاستمرار عمليات انشطار متسلسلة و متعاقبة.


التفاعل المتسلسل

A schematic nuclear fission chain reaction. 1. A uranium-235 atom absorbs a neutron and fissions into two new atoms (fission fragments), releasing three new neutrons and some binding energy. 2. One of those neutrons is absorbed by an atom of uranium-238 and does not continue the reaction. Another neutron is simply lost and does not collide with anything, also not continuing the reaction. However, one neutron does collide with an atom of uranium-235, which then fissions and releases two neutrons and some binding energy. 3. Both of those neutrons collide with uranium-235 atoms, each of which fissions and releases between one and three neutrons, which can then continue the reaction.

مفاعلات الانشطار


قنابل انشطارية

سحابة عش الغراب للقنبلة الذرية الملقاة على ناگاساكي، اليابان في 1945 ارتفعت نحو 18 كم فوق hypocenter للقنبلة. The bomb killed at least 60,000 people.[1]


التاريخ

اكتشاف الانشطار النووي

الجهاز التجريبي الذي اكتشف به اوتو هان وفريتس شتراسمان الانشطار النووي في 1938
طابع بريد ألماني يكرم اوتو هان واكتشافه الانشطار النووي (1979)


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

مشروع منهاتن وما بعده


مفاعلات تسلسل الانشطار الطبيعي على الأرض

انظر أيضاً

الهامش

  1. ^ "Frequently Asked Questions #1". Radiation Effects Research Foundation. Retrieved September 18, 2007.

مصادر خارجية

قالب:Nuclear and radiation accidents and incidents