Početna stranica    Kazalo    Kontakti Slovensko  English
O nuklearnoj tehnologiji / Nuklearni reaktor / Cijepanje jezgre i lančana reakcija
 
Cijepanje jezgre i lančana reakcija
Jezgre težih elemenata, kao što je uran, lako se rascijepe na dvije jezgre lakših elemenata ako im se dovede energija. Pri cijepanju dio mase pretvara se u energiju.

Produkt je cijepanja i radioaktivno zračenje. Naime, jezgre nastale cijepanjem su radioaktivne i raspadaju se prije svega isijavanjem beta- i gama-zraka.

Najveći udio svih cijepanja čine cijepanja urana 235, koje potičemo tako da mu apsorpcijom neutrona dovedemo energiju. Potaknuta uranova jezgra najvjerojatnije će se rascijepiti. Kao produkt cijepanja nastaju dvije srednje teške jezgre (fragmenti) i u prosjeku dva do tri brza neutrona. Pri cijepanju atoma urana oslobađa se 200 MeV energije, što znači da je u jednoj gorivnoj tableti toliko kalorijske vrijednosti koliko i u toni ugljena.

Temeljni princip lančane reakcije prilično je jednostavan. Atom urana 235 apsorbira neutron, koji uzrokuje njegovo cijepanje. Pri cijepanju se oslobađa energija i u prosjeku dva do tri nova neutrona, koji mogu izazvati nova cijepanja. Taj se proces naziva lančanom reakcijom. U reaktoru proces lančane reakcije kontroliramo jer od dva do tri novonastala neutrona pri cijepanju u prosjeku samo jedan uzrokuje novo cijepanje urana 235. U reaktoru se, dakle, odvija kontrolirana lančana reakcija.

Nakon cijepanja nastaju dvije vrste neutrona: promptni i zakašnjeli. Promptni se oslobađaju neposredno nakon cijepanja, a zakašnjeli kasnije, i to samo nakon raspada nekih fragmenata, odnosno njihovih potomaka. Iako zakašnjeli neutroni čine samo malen dio – 0,65 posto svih oslobođenih neutrona, imaju presudnu ulogu za regulaciju reaktora.

Svi fragmenti i većina njihovih potomaka radioaktivni su i raspadaju se. U prosjeku su do konačnoga stabilnog izotopa potrebna tri do četiri radioaktivna raspada. Većinom je riječ o beta- i gama-raspadu, pri čemu se oslobađaju beta-, odnosno gama-zrake. Energija koja se oslobađa u tim raspadima naziva se zakašnjelom toplinom.