الانشطار النووي

تعريف عام

الإنشطار النووي هو: عملية تخضع لها نواة ذرة عنصر ما إلى قسمين أو أكثر (انشطار او انقسام ). ينتج عن عملية الأنشطار هذه نيوترونات وفوتونات عالية الطاقة (بالاخص اشعة جاما) ودقائق نووية مثل جسيمات ألفا وأشعة بيتا. يؤدي انشطار العناصر الثقيلة إلى تولد كميات ضخمة من الطاقة الحرارية والإشعاعية.
اكتشاف هذه الظاهرة
تم اكتشاف الانشطار النووي صدفة سنة 1934 على يد العالم فيرمي اثناء قيامه ببعض التجارب للحصول على نظائر العناصر عن طريق قذف النوى بالنيوترونات.وعندما وصل إلى عنصر اليورانيوم ( العنصر الأخير في الجدول الدوري في ذلك الوقت )، توقع أن قذف العنصر بالنيوترونات سيؤدي إلى وجود نواة غير متسقرة تقوم بإطلاق جسيمات بيتا وبالتالي ازدياد العدد الذري من 92 إلى 93 وانتاج عنصر جديد في الجدول الدوري , ولكنه لم يحصل على ما توقعه ولم يستطع التعّرف على نواتج التفاعل. وبعدها اكد العلم هذه الظاهرة بعد دراسات مهمة قام بها علماء ابرزهم اوتو هان.
تفسير الانشطار النووي
تقوم النيوترونات الحرة الناتجة من كل عملية انشطار وهي في المتوسط 5و2 نيوترونا، بالتفاعل مع اليورانيوم أو البلوتونيوم وتتسبب في انشطارها. وهذا بالتالى يؤدي إلى تحرير نيوترونات أخرى. وتستمر هذه السلسلة من التفاعلات التي تسمى تفاعلا متسلسلا.
يطلق على عناصر كيميائية لها القدرة على تحمل هذه السلسلة الطويلة من الأنشطارات النووية اسم الوقود النووي. واكثرها فعالية هما عنصران: اليورانيوم والبلوتونيوم هذين العنصرين ينشطران بصورة بطيئة جدا تحت الظروف الطبيعية التي تسمى ب الانشطار التلقائي وتاخذ هذة العملية التلقائية مايقارب 550 مليون سنة عمر النصف لليورانيوم. أما في المفاعل النووي فتجمع كمية من الوقود النووي فوق الكتلة الحرجة ويجري التحكم فيها بواسطة قضبان تتخللها من الكادميوم الماصة للنيوترونات. بذلك يمكن المحافظة على معدل سير التفاعل لإنتاج الطاقة ومنعه من الانفلات وأحداث الدمار.