Hvorfor er Uran-235 ideel til atomkraft?

Atomkraftværker i USA leverer cirka 20 procent af den elektricitet, landet har brug for hvert år. Atomkraftværker i Frankrig forsyner landet med cirka 77 procent af den elektricitet, det kræver om året [kilde:NEI]. Hvilket grundlæggende element, findes i overflod på Jorden, kræver disse atomkraftværker at producere disse enorme mængder strøm? Svaret er uran.

Nuklear fission opstår, når et atom deler sig i to, skaber energi. Spontan fission forekommer hele tiden. Uran gennemgår spontan fission i en meget langsom hastighed, og udsender stråling. Uran-235 (U-235) findes kun i ca. 0,7 procent af uran, der findes naturligt, men den er velegnet til produktion af atomkraft. Dette skyldes, at det falder naturligt ved en proces kendt som alfastråling. Det betyder, at den frigiver en alfapartikel (to neutroner og to protoner forbundet med hinanden). En anden grund til at U-235 er ideel til produktion af atomkraft er, at i modsætning til de fleste materialer, U-235 kan gennemgå induceret fission. Når en fri neutron kolliderer med en U-235-kerne, kernen vil normalt fange neutronen og splitte ekstremt hurtigt. Opdelingen af ​​et enkelt U-235-atom kan frigive cirka 200 MeV (millioner elektronvolt).

Når uranatomet deler sig, der frigives masser af varme, samt gammastråling (højenergifotoner). De resulterende to atomer frigiver også gammastråling, foruden betastråling (meget hurtige elektroner). Fissionens produkter, sammen med deres neutroner, vejer mindre end det originale U-235-atom. Vægtforskellen bliver til energi og kan beregnes ved hjælp af ligningen E =mc2.

For at uran er egnet til kraftproduktion i atomkraftværker, det skal beriges, så det indeholder mindst tre procent af U-235.