كيفية توّلد الطاقة النووية لذرات العناصر

2015 علوم القرن الـ21 الطاقة والمادة

براون بير

k

كيفية توّلد الطاقة النووية لذرات العناصر الفيزياء

يؤدي التحلل الاشعاعي التلقائي الطبيعي لنوى الذرات إلى عدم استقرار هذه العناصر المشعة.

لكن قذف النوى بالنيوترونات يزيد من معدل التحلل الاشعاعي أو يجعل من نواة نظير مستقر غير مستقر.

تمتص النوى النيوترونات وتنقسم مطلقة الطاقة خلال هذه العملية. والسبب في ذلك أن كتلة العنصر المنشطر أقل بقليل من مجموع كتل نواتج الانشطار. تتحول الكتلة «المفقودة» إلى طاقة.

الطاقة النووية

يؤدي فلق نوى بعض العناصر (انشطارها) إلى إنتاج نيوترونات إضافية.

وإذا تم امتصاص هذه النيوترونات بواسطة ذرات أخرى تنفلق هذه الذرات بدورها منتجة المزيد من النيوترونات الحرة، وهي عملية تتسارع بمعدلٍ عال وقد ينتج عنها ما يُعرف بالتفاعل المتسلسل.

وإذا لم يتم التحكم بهذه العملية ينتج انفجار نووي. ويمثل التحكم في هذه التفاعلات أساس تطويع الطاقة النووية.

من بين المواد الأولى التي استخدمت في عمليات الانشطار المتحكم به – في المفاعلات النووية – نظير اليورانيوم – 235.

يوجد هذا النظير في الطبيعة بنسبة قليلة جداً (0.72 بالمئة) في خام اليورانيوم الطبيعي ، والذي يتكون في غالبه من نظير اليورانيوم – 238 المستقر إشعاعيا.

عند ترشيح نظير اليورانيوم – 235 من خام اليورانيوم الطبيعي يمكن استخدامه وقوداً نوويا.