Fission
Atomspaltning er en form for atomreaktion. Det er, når et atom splittes i mindre atomer. Nogle fissionsreaktioner afgiver meget energi og bruges i atomvåben og atomreaktorer. Kernefission blev opdaget i december 1938 af den tyske atomkemiker Otto Hahn og hans assistent Fritz Strassmann i Berlin.
Et atom er den mindste partikel, som udgør et kemisk grundstof (f.eks. brint, ilt, magnesium). Alle atomer er meget små. Atomer består af tre komponenter eller partikler: Protoner, neutroner og elektroner. Protonerne og neutronerne er klumpet sammen i en kugle kaldet en kerne, som befinder sig i midten af hvert atom. Elektronerne kredser rundt om kernen i dens "elektronsky". Grundstoffer med store kerner, som f.eks. uran og plutonium, kan spaltes.
Hvis en (relativt) meget stor atomkerne rammes af en langsom neutron, vil den undertiden blive ustabil og splittes i to kerner. Når kernen går i stykker (eller spaltes), frigives energi, hovedsagelig i form af gammastråler og varme. Det medfører også, at nogle neutroner frigøres fra kernen.
For nogle få isotoper (et atom med det samme antal protoner, men et forskelligt antal neutroner) kan en sådan spaltning frigøre mange neutroner. Hvis disse neutroner derefter rammer andre atomer, vil de få de andre atomer til at splitte. Dette kan ske igen og igen. Dette kaldes en kernekædereaktion, og den kan frigøre enorme mængder energi meget hurtigt. Den energimængde, der frigives ved en atomkæde-reaktion, måles i kiloton. En kiloton er det samme som energien fra tusind tons TNT (trinitrotoluen).
I en atombombe skal dette ske meget hurtigt for at skabe en meget stor eksplosion. I en atomreaktor skal det ske langsomt for at skabe varme. Varmen bruges til at koge vand til damp, som sætter en dampturbine i gang og genererer elektricitet.
Kernespaltningsdiagrammet viser en neutron, der absorberes af en urankerne, som derefter bliver ustabil og spaltes i to nye atomer med frigivelse af energi og nogle flere neutroner.
Afspil medier Indledende videoklip om atomspaltning.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er nuklear fission?
A: Kernefission er en form for kernereaktion, hvor et atom splittes i mindre atomer og frigiver energi i processen.
Spørgsmål: Hvem opdagede atomfission?
Svar: Atomspaltningen blev opdaget i december 1938 af den tyske atomkemiker Otto Hahn og hans assistent Fritz Strassmann i Berlin.
Spørgsmål: Hvad består atomer af?
Svar: Atomer består af tre komponenter eller partikler - protoner, neutroner og elektroner. Protonerne og neutronerne er klumpet sammen i en kugle kaldet en kerne i midten af hvert atom, mens elektronerne kredser rundt om kernen i dens "elektronsky".
Sp: Hvilke grundstoffer kan bringes til at gennemgå spaltning?
Svar: Elementer med store kerner, som f.eks. uran og plutonium, kan fissioneres.
Spørgsmål: Hvordan opstår der en kædereaktion under kernespaltning?
Svar: Hvis en (relativt) meget stor atomkerne rammes af en langsom neutron, vil den undertiden blive ustabil og splittes i to kerner. Når det sker, frigøres der energi og nogle neutroner fra kernen. Hvis disse neutroner derefter rammer andre atomer, vil de også få dem til at dele sig, hvilket kan forårsage en kædereaktion, der kan frigøre enorme mængder energi.
Sp: Hvad måles, når man måler den energi, der frigives ved en atombombeeksplosion? A: Den mængde energi, der frigives ved en atombombeeksplosion, måles i kiloton; en kiloton svarer til energien fra 1 000 tons TNT (trinitrotoluen).
Sp: Hvordan anvendes den varme, der udvikles under kernespaltningen?
A: I en atomreaktor skal den varme, der genereres under kernespaltningen, ske langsomt for at skabe varme, som derefter bruges til at koge vand til damp, der driver dampturbinerne til at generere elektricitet.
