ŠTIEPENIE JADIER

Štiepenie jadier je typ jadrovej reakcie, pri ktorej sa jadro rozdelí na dve menšie jadra, pričom sa uvolni aj niekoľko neutrónov. Pri tejto reakcii sa uvolni značné množstvo energie. Príkladom štiepenia jadier je bombardovanie jadra uránu  neutrónom n. Reakcia môže prebiehať nasledovne:

 

 

                                                                                          

 

kde Q je energia uvoĺnená pri štiepení.

 Už z týchto príkladov vidieť, že produkty štiepenia jadra  sú rôzne. Jadro uránu sa môže deliť viac než 30-imi spôsobmi, pričom najpravdepodobnejšie je štiepenie na jadra s nukleonovym číslom A = 95 a A = 139. ( 6,4 % ) Rozdelenie štiepneho výťažku od čísla A je na obrázku.

Ako bolo spomínane, pri štiepení jadra uránu sa uvolni energia. Princíp získavania energie pri štiepení jadra je zaujímavou formou rozobratý v časti nazvanej Myšlienkový pokus s jadrom uránu. Perspektívnosť získavať energiu štiepením jadra nám ukazuje toto porovnanie.

 Pri štiepení jedného jadra sa uvolni energia približne 200 MeV, co pre 1 kg dava 5.10²⁶ MeV. Tato energia odpovedá tepelnej energii dodanej 2700 ton uhlia!!!

Zjednodušene možno postup štiepenia jadier znázorniť napr. nasledovne:

 

Obr. 1     Neutrón pred vniknutím do jadra uránu

 

 

Obr. 2    Prienik neutrónu do jadra. Jadro sa vzbudilo a stáva sa nestabilným

 

Obr. 3    Jadro sa postupne štiepi na dve časti (dcérske produkty, odštepky)

 

Obr. 4    Jadro sa rozštiepilo, z odštepkov vyletujú neutróny

 

Obr. 5    Odštepky a neutróny z pôvodného jadra sa zrážajú
s atómami okolitého prostredia, čím odovzdávajú
svoju kinetickú energiu, ktorá sa mení na teplo.
To sa napokon prejavuje zvýšením teploty prostredia.
Nové neutróny môžu vniknúť do ďalších jadier a situácia sa opakuje.