kärnfragment

Kärnfragment, ofta kallat fissionsfragment i sammanhang där kärnfission är orsaken, är kärnkärnor som bildas när en atomkärna delas i mindre delar vid en kärnfission eller vid andra högenergi kärnreaktioner som spallation. Dessa fragment är vanligtvis radioaktiva och sönderfaller genom beta- och gamma-strålning. De uppträder i större mängder i kärnreaktorer och i laboratorium där högeffektiva kollisioner används.

Vid kärnklyvning av tunga kärnor som uran-235 eller plutonium-239 bildas två huvudsakliga fissionsfragment, ofta med massantalen omkring A≈90–140. Den exakta isotopsammansättningen varierar beroende på klyvningens detaljer, men fragmenten lämnar reaktorkärnan med betydande kinetisk energi och avger senare energi genom radioaktiva sönderfall. Vanliga fissionsfragment tillhör isotoper av strontium, cesium, iodine, xenon och krypton, bland andra.

Egenskaperna hos kärnfragmenten varierar mycket. De har initialt hög kinetisk energi, eftersom den sammanlagda energin från fissionen omvandlas till fragmentens rörelse. De är ofta radioaktiva och sönderfaller med halveringstider som sträcker sig från millisekunder till dagar eller längre, vilket gör deras strålning både kortvarig och långvarig beroende på isotop.

Användningar och betydelse: fissionsfragment utgör en viktig del av de isotoppulser som uppkommer i kärnreaktorer och används i forskning och produktion av medicinska radionuklider. Vissa långlivade fragment, som cesium-137 och strontium-90, uppträder ofta i kärnavfall och kräver särskild avfallshantering och säkerhetsskytte. De innebär även radiotoxisk risk och påverkar miljö- och hälsorisker.

Se även: kärnfission, spallation, radiotoxicitet, radiopharmaceuticals.