Fissioreaktio

Fissioreaktio on ydinreaktio, jossa raskas ydin jakautuu kahdeksi kevyemmäksi ytimeksi ja vapauttaa energiaa sekä neutroneja. Yleensä reaktio käynnistyy kun ydin absorboi neutronin, jolloin fissioprosessi tapahtuu. Syntyvät neutroneja voivat käynnistää lisäfissioita, ja näin syntyy ketjureaktio. Reaktio voi olla subkriittinen, kriittinen tai superkriittinen riippuen siitä, kuinka monta seuraavaa fissioita ne neutronit mahdollistavat.

Fissilejä aineita ovat uraani-235 ja plutonium-239 sekä muut fissile-isotopit. Fissioenergia on noin 200 MeV per fissiokerta, ja fission yhteydessä vapautuu noin 2–3 neutroneja. Näistä neutroneista suurin osa tulee välittömästi (prompt neutrons); osa vapautuu viiveellisesti fissiotuotteiden hajoamisen seurauksena (delayed neutrons), mikä mahdollistaa reaktion hallinnan.

Sovellukset: ydinvoimalaitokset hyödyntävät kontrolloitua fissioreaktiota energiantuotannossa. Fissiotuotteet ovat radioaktiivisia ja ne muodostavat suuren osan ydinjätteistä.

Historia: fissioreaktio havaittiin vuonna 1938 Hahn ja Strassmannin kokeissa; selityksen esittivät Lise Meitner ja Otto Frisch. Tutkimus johti sekä ydinvoiman että ydinaseiden kehitykseen.