Domov    Kazalo    Kontakti Hrvatski  English
O jedrski tehnologiji / Jedrski reaktor / Cepitev in jedrska verižna reakcija
 
Cepitev in jedrska verižna reakcija
Jedra težjih elementov, kot je uran, se, če jim dovedemo energijo, lahko razcepijo na dve jedri lažjih elementov. Med cepitvijo se del mase pretvori v energijo.

Produkt cepitve je tudi radioaktivno sevanje. Pri cepitvi nastala jedra so namreč radioaktivna, ki razpadajo predvsem z izsevanjem beta in gama žarkov.

Največji delež vseh cepitev predstavljajo cepitve urana 235, ki jih spodbudimo tako, da mu z absorpcijo nevtrona dovedemo energijo. Vzbujeno uranovo jedro se z veliko verjetnostjo razcepi. Kot produkt cepitve nastaneta dve srednje težki jedri (razcepki) in v povprečju dva do trije hitri nevtroni. Ob cepitvi atoma urana se sprosti 200 MeV energije, kar pomeni, da je v eni gorivni tabletki toliko kalorične vrednosti kot v toni premoga.

Temeljni princip jedrske verižne reakcije je dokaj preprost. Atom urana 235 absorbira nevtron, ki povzroči njegovo cepitev. Pri cepitvi se sprosti energija in v povprečju približno 2,5 novih nevtronov, ki lahko sprožijo nove cepitve. Procesu pravimo jedrska verižna reakcija. V reaktorju proces jedrske verižne reakcije nadzorujemo, saj od 2,5 novonastalih nevtronov pri cepitvi v povprečju samo eden povzroči novo cepitev urana 235. V reaktorju torej poteka nadzorovana jedrska verižna reakcija.

Pri cepitvi nastaneta dve vrsti nevtronov: takojšnji in zakasneli nevtroni. Takojšnji nevtroni se sprostijo neposredno ob cepitvi. Zakasneli nevtroni se sprostijo zakasnjeno glede na čas cepitve in sicer šele po razpadu nekaterih razcepkov oziroma njihovih potomcev. Čeprav zakasnjeni nevtroni predstavljajo le majhen del - 0,65 % vseh sproščenih nevtronov, imajo odločilno vlogo pri krmiljenju reaktorja.

Vsi razcepki in večina njihovih potomcev so radioaktivni in razpadajo. V povprečju so do končnega stabilnega izotopa potrebni 3 do 4 radioaktivni razpadi. Večinoma gre za beta in gama razpade, pri čemer se izsevajo beta oziroma gama žarki. Energijo, ki se sprošča pri teh razpadih, imenujemo zakasnela toplota.