Energifrigivelse i brud på urankernen?

Energifrigivelsen i brud på en urankerne er et komplekst emne, da det afhænger af de specifikke isotoper af involverede uran og typen af ​​nuklear reaktion. Lad os nedbryde det:

1. Fission: Den mest almindelige måde at frigive energi fra uran er gennem nuklear fission. I denne proces rammer en neutron en urankerne, der får den til at opdele i to mindre kerner (fissionsprodukter) og frigive adskillige neutroner, energi og gammastråling.

2. Isotoper: De mest almindelige uranisotoper, der anvendes i atomkraft, er uran-235 (U-235) og uranium-238 (U-238). U-235 er fissionabel med langsomme neutroner, mens U-238 ikke er det. U-238 kan imidlertid fange hurtige neutroner og blive plutonium-239, som er fissionabel.

3. Energiudgivelse: Energien frigivet i fission varierer afhængigt af de specifikke fissionsprodukter. I gennemsnit frigiver fissionen af ​​en U-235 atom omkring 200 MeV (Mega Electron Volt) af energi.

4. Kædereaktion: De frigivne neutroner kan derefter slå andre urankerner, hvilket forårsager en kædereaktion, der kan producere en vedvarende frigørelse af energi, som brugt i atomkraftværker.

5. Andre reaktioner: Andre nukleare reaktioner, der involverer uran, som neutronfangst eller alfa -forfald, frigiver også energi, men i mindre mængder sammenlignet med fission.

Specifikke eksempler:

* U-235 fission: Når en U-235-kerne absorberer en neutron, kan den opdeles i Krypton-92 og Barium-141, der frigiver omkring 202.5 MeV af energi.

* U-238 Neutron Capture: Når en U-238-kerne absorberer en neutron, bliver den U-239, der nedbrydes til Neptunium-239 og derefter Plutonium-239, der frigiver omkring 4,8 mev af energi i forfaldsprocessen.

Konklusion:

Energifrigivelsen i brud på en urankerne afhænger af de specifikke isotoper og typen af ​​nuklear reaktion. Fission af U-235 frigiver den mest energi i størrelsesordenen 200 MeV pr. Atom, der bruges i atomkraftværker. Imidlertid frigiver andre reaktioner, der involverer uran, også energi, omend i mindre mængder.