Fissioreaktiossa

Fissioreaktio on ydinreaktio, jossa raskas ydin, kuten uraani-235 tai plutonium-239, jakautuu kahdeksi kevyemmäksi ytimeksi, kun siihen törmää neutroni. Fissiossa vapautuu suuria määriä energiaa sekä uusia neutroneita.

Näiden uusien neutronien määrä voi aiheuttaa ketjureaktion, jossa neutronit törmäävät muihin fissileihin ytimisiin ja aiheuttavat lisää fission. Ketjureaktio voidaan pitää hallittuna: viivätyneet neutronit mahdollistavat reaktorin kontrollin.

Fissioreaktiossa vapautuu noin 200 MeV energiaa per fissiöity ydin. Fission tuotteet ovat radioaktiivisia ja hajoavat eripituisin aikavälein, tuottaen säteilyä sekä lämpöä. Fission tuotteita ovat kevyet ja raskaammat fragmentit.

Tyypillisiä fissilejä materiaaleja ovat uraani-235 ja plutonium-239. Reaktoreissa neutronien energian hallintaan käytetään moderaattoreita, kuten vettä tai raskasta vettä, jotka hidastavat neutroneita ja lisäävät fission todennäköisyyttä. Säätömekanismit ovat avainasemassa reaktorin toiminnan kontrolloinnissa.

Sovellukset: ydinvoimaloissa kontrolloitu fissio tuottaa sähköenergiaa. Ydinaseet perustuvat nopeaan, hallitsemattomaan ketjureaktioon. Turvallisuus ja jätehuolto ovat keskeisiä kysymyksiä, joihin sisältyy jäähdytys, säteilyn suojaus ja radioaktiivisen jätteen hallinta.