Fission
Kärnklyvning är en typ av kärnreaktion. Det är när en atom delas upp i mindre atomer. Vissa klyvningsreaktioner avger mycket energi och används i kärnvapen och kärnreaktorer. Kärnklyvning upptäcktes i december 1938 av den tyske kärnkemisten Otto Hahn och hans assistent Fritz Strassmann i Berlin.
En atom är den minsta partikel som utgör ett kemiskt grundämne (t.ex. väte, syre, magnesium). Alla atomer är mycket små. Atomer består av tre komponenter eller partiklar: Protoner, neutroner och elektroner. Protonerna och neutronerna är klumpade tillsammans i en boll som kallas kärnan, i mitten av varje atom. Elektronerna kretsar runt kärnan i dess "elektronmoln". Element som har stora kärnor, som uran och plutonium, kan fås att klyvas.
Om en (relativt) mycket stor atomkärna träffas av en långsam neutron blir den ibland instabil och delas upp i två kärnor. När kärnan bryts isär (eller klyvning) frigörs energi, främst i form av gammastrålar och värme. Det leder också till att några neutroner frigörs från kärnan.
För några få isotoper (en atom med samma antal protoner men olika antal neutroner) kan en sådan klyvning frigöra många neutroner. Om dessa neutroner sedan träffar andra atomer kommer de att få de andra atomerna att splittras. Detta kan ske om och om igen. Detta kallas för en nukleär kedjereaktion och kan frigöra enorma mängder energi mycket snabbt. Den energimängd som frigörs vid en kärnteknisk kedjereaktion mäts i kiloton. En kiloton motsvarar energin från tusen ton TNT (trinitrotoluen).
I en atombomb måste detta ske mycket snabbt för att skapa en mycket stor explosion. I en kärnreaktor måste detta ske långsamt för att skapa värme. Värmen används för att koka vatten till ånga, som driver en ångturbin för att generera elektricitet.
Spela upp media Introduktionsklipp om kärnklyvning.
Kärnklyvningsdiagrammet visar hur en neutron absorberas av en urankärna som då blir instabil och delas upp i två nya atomer med frigörelse av energi och ytterligare neutroner.
Frågor och svar
F: Vad är kärnklyvning?
S: Kärnklyvning är en typ av kärnreaktion där en atom splittras i mindre atomer och där energi frigörs i processen.
F: Vem upptäckte kärnklyvning?
Svar: Kärnklyvning upptäcktes i december 1938 av den tyske kärnkemisten Otto Hahn och hans assistent Fritz Strassmann i Berlin.
Fråga: Vad består atomer av?
Svar: Atomer består av tre komponenter eller partiklar - protoner, neutroner och elektroner. Protonerna och neutronerna är klumpade tillsammans i en boll som kallas kärnan i mitten av varje atom, medan elektronerna kretsar runt kärnan i dess "elektronmoln".
Fråga: Vilka grundämnen kan fås att genomgå klyvning?
Svar: Element som har stora kärnor, t.ex. uran och plutonium, kan fås att klyvas.
Fråga: Hur uppstår en kedjereaktion vid kärnklyvning?
S: Om en (relativt) mycket stor atomkärna träffas av en långsam neutron blir den ibland instabil och bryts i två kärnor. När detta sker frigörs energi samt några neutroner från kärnan. Om dessa neutroner sedan träffar andra atomer kommer de att få dem att dela sig också, vilket orsakar en kedjereaktion som kan frigöra enorma mängder energi.
F: Vad mäts när man mäter den energi som frigörs från en kärnbombsexplosion? S: Mängden energi som frigörs vid en kärnbombsexplosion mäts i kiloton. En kiloton motsvarar energin från tusen ton TNT (trinitrotoluen).
F: Hur används den värme som genereras vid kärnklyvning?
S: I en kärnreaktor måste den värme som genereras under kärnklyvningen ske långsamt för att skapa värme som sedan används för att koka vatten till ånga som driver ångturbiner för att generera elektricitet.
