Ny fission dia iray amin'ireo tranga voajanahary mahavariana sy misy fiantraikany indrindra amin'ny fizika nokleary. Amin'ny alàlan'ny fanasarahana ny nokleary atomika mavesatra ho lasa maivana kokoa, ny fission dia mamoaka angovo be dia be, izay nampiasaina tamin'ny fampiharana isan-karazany, manomboka amin'ny famokarana herinaratra ka hatramin'ny fitaovam-piadiana nokleary. Ity lahatsoratra ity dia handinika tsara ireo foto-kevitra fototra momba ny fission, ny tantaran'ny nahitana azy, ny mekanisma fihetsika azy, ny fampiharana azy amin'ny fiainana andavanandro, ary ireo fanamby sy adihevitra miaraka aminy.
Fitsipika fototra amin'ny fihetsiky ny fission
Mitranga ny fission reaction rehefa mandray neutron ny atiny atomika mavesatra, toy ny uranium-235 na plutonium-239, ka lasa tsy marin-toerana. Io tsy fandriam-pahalemana io dia mahatonga ny atiny hizara ho atiny kely kokoa roa na maromaro, antsoina hoe fission fragments, ka mamoaka neutrons sy angovo. Ny angovo avoaka dia avy amin'ny tsy fahampian'ny mass an'ny atiny nisaraka raha oharina amin'ny mass tany am-boalohany, mifanaraka amin'ny equation malaza nataon'i Albert Einstein, E= mc2.
Tantaran'ny nahitana ny fihetsiky ny fission
Ny nahitana ny fission dia vokatry ny andiana fanandramana sy ny fahatakarana nitombo nandritra ny fiandohan'ny taonjato faha-20. Tamin'ny 1938, ireo mpahay siansa alemà Otto Hahn sy Fritz Strassmann, niara-niasa tamin'i Lise Meitner sy Otto Robert Frisch, dia nanao fanandramana izay nitarika ho amin'ny nahitana ny fission nokleary. Hitan'izy ireo fa rehefa tototry ny neutrons ny oraniôma-235, dia mizara ho nokleary barium sy krypton izy io, ka mamoaka neutrons sy angovo fanampiny.
Io fahitana io no nanokatra ny lalana ho amin'ny fivoaran'ny teknolojia nokleary, anisan'izany ny fampivoarana ireo reaktora nokleary sy fitaovam-piadiana nokleary nandritra ny Ady Lehibe Faharoa. Ny Tetikasa Manhattan, notarihin'i Etazonia, dia nahomby tamin'ny famoronana ny baomba atomika voalohany nampiasaina tamin'ny ady tamin'ny 1945.
Mekanisma Fihetseham-po Fission
Ny fihetsiky ny fission dia misy dingana fototra maromaro:
-
Fidiran'ny neutron : Ny atiôma mavesatra toy ny oraniôma-235 na plutonium-239 dia mandray neutron. Izany dia mahatonga ny atiôma tsy ho marin-toerana sy mora vaky.
-
Fizarana nokleary : Mizara ho sombin-javatra roa na maromaro ny nokleary tsy marin-toerana. Ity dingana ity dia mamoaka neutron vaovao roa na telo sy angovo amin'ny endrika taratra elektromagnetika sy ny angovo kinetika an'ireo sombin-javatra.
-
Fihetseham-po mifampitohy : Ireo neutronina avoaka dia azo raisin'ny nokleary mavesatra hafa, ka miteraka fission bebe kokoa. Raha ampy ny neutronina vokarina, dia afaka mitohy amin'ny fission mifampitohy ny fission.
Ity fihetsika mitohy ity no foto-kevitra fototry ny fiasan'ny reaktora nokleary sy ny fipoahan'ny baomba atomika. Ao amin'ny reaktora nokleary, ny fihetsika mitohy dia fehezina mba hamokarana angovo tsy tapaka, raha toa kosa ka ao amin'ny fitaovam-piadiana nokleary, ny fihetsika mitohy dia hafainganina mba hamokarana fipoahana lehibe dia lehibe ao anatin'ny fotoana fohy dia fohy.
Fampiharana ny Fission Reaction
Ny fihetsika fission dia nampiasaina tamin'ny fampiharana isan-karazany, ary ny roa malaza indrindra dia ny famokarana herinaratra sy ny fitaovam-piadiana niokleary.
-
Orinasa mpamokatra herinaratra nokleary : Mampiasa fission reactors ny reactors nokleary mba hamoronana hafanana, izay avy eo ampiasaina hamokarana etona izay mampandeha ny turbines sy mamokatra herinaratra. Mampiasa solika toy ny uranium-235 na plutonium-239 ny reactors nokleary ary mampiasa tehina fanaraha-maso mba handrindrana ny tahan'ny fission reaction amin'ny alàlan'ny fisarihana neutrons fanampiny.
-
Reaktora Rano Misy Tsindry (PWR) : Ity karazana reaktora ity dia mampiasa rano misy tsindry ho toy ny fampangatsiahana sy mpandrindra. Ny rano misy tsindry dia mitazona ny reaktora amin'ny mari-pana avo nefa tsy mangotraka, ka ahafahana mamindra hafanana amin'ny fomba mahomby.
-
Reaktora Rano Mangotraka (BWR) : Ity karazana reaktora ity dia mamela ny rano mangatsiaka hangotraka mivantana ao anatin'ny reaktora mba hamokarana etona izay mampandeha ny turbine. Ny BWR dia manana endrika tsotra kokoa noho ny PWR.
-
Reaktora Haingana : Mampiasa neutrona haingam-pandeha ity reaktora ity mba hampihetsika ny fission, tsy mila moderatera. Afaka mampiasa solika amin'ny fomba mahomby kokoa ny reaktora haingam-pandeha ary mamokatra fako kely kokoa.
-
-
Fitaovam-piadiana niokleary : Mampiasa fission tsy voafehy ny fitaovam-piadiana niokleary mba hamokarana fipoahana goavana. Ny baomba atomika voalohany nampiasaina tamin'ny ady, toy ireo nalatsaka tao Hiroshima sy Nagasaki, dia nampiasa oraniôma-235 sy plutonium-239 ho solika.
Fanamby sy adihevitra
Na dia manolotra fahafahana lehibe ho loharanon-kery aza ny fihetsiky ny fission, dia misy fanamby sy adihevitra maromaro mifandraika amin'izany:
-
Fako Radioaktifa : Mamokatra fako radioaktifa mampidi-doza ny reaktora nokleary izay mitaky fikirakirana sy fitahirizana manokana mba hisorohana ny fiantraikany ratsy eo amin'ny tontolo iainana sy ny fahasalaman'ny olombelona. Mbola fanamby lehibe ny fitantanana maharitra ny fako radioaktifa.
-
Fiarovana amin'ny alalan'ny angovo nokleary : Ny mety hisian'ny loza nokleary, toy ny tany Chernobyl tamin'ny 1986 sy Fukushima tamin'ny 2011, dia miteraka ahiahy momba ny fiarovana ny reaktora nokleary. Ireo tranga ireo dia manasongadina ny loza mety hateraky ny taratra izay mety hanimba ny tontolo iainana sy ny mponina.
-
Fiparitahan'ny fitaovam-piadiana niokleary : Ny fiparitahan'ny teknolojia niokleary dia miteraka risika fa mety ho latsaka eo am-pelatanan'ny firenena tsy tompon'andraikitra na vondrona tsy miankina amin'ny fanjakana ny fitaovam-piadiana niokleary. Ny ezaka tsy fanaparitahana fitaovam-piadiana niokleary dia mikendry ny hamerana ny fiparitahan'ny teknolojia sy fitaovana niokleary izay azo ampiasaina hanaovana fitaovam-piadiana niokleary.
-
Toekarena sy Fampiasam-bola : Mitaky fampiasam-bola voalohany betsaka ny fananganana sy ny fampandehanana toby famokarana herinaratra nokleary. Mety ho sakana ara-toekarena lehibe ny fandaniana amin'ny fanorenana, fikojakojana ary fitantanana fako.
Ny Hoavin'ny Fission Reactions
Na dia miatrika fanamby lehibe aza, dia mbola mamiratra ny hoavin'ny fission reactions miaraka amin'ny fikarohana sy fanavaozana isan-karazany eo am-pamolavolana:
-
Reaktora Nokleary Taranaka Manaraka : Misy reaktora vaovao natao mba ho azo antoka kokoa, mahomby kokoa, ary mamokatra fako kely kokoa. Ny reaktora modular kely (SMR) dia fanavaozana iray mampanantena, manolotra fahaiza-miovaova sy vidiny ambany kokoa.
-
Fiovan'ny fako : Misy fikarohana atao mba hamolavolana teknolojia afaka manova ny fako radioaktifa ho isotope marin-toerana kokoa sy tsy dia mampidi-doza loatra. Mety hampihena ny habetsahana sy ny loza ateraky ny fako nokleary izany.
-
Fifangaroana nokleary : Na dia miavaka amin'ny fission aza ny fikarohana momba ny fission nokleary, dia mbola mandroso hatrany. Ny fission nokleary dia manana ny fahafahana mamokatra angovo madio kokoa sy azo antoka kokoa noho ny fission, saingy mbola lehibe ireo fanamby ara-teknika.
Famaranana
Ny fission dia iray amin'ireo zava-baovao manan-danja indrindra amin'ny fizika nokleary, izay misy fiantraikany lehibe amin'ny famokarana herinaratra sy ny fampandrosoana ny fitaovam-piadiana nokleary. Na dia manolotra fahafahana lehibe ho loharanon-kery aza ny fission, dia miatrika fanamby lehibe mifandraika amin'ny fiarovana, ny fako radioaktifa, ary ny mety hisian'ny fihanaky ny fitaovam-piadiana nokleary ihany koa izy. Miaraka amin'ny fikarohana sy fanavaozana mitohy, dia mbola mampanantena ny hoavin'ny fission, izay manokatra lalana ho an'ny vahaolana amin'ny angovo azo antoka kokoa sy maharitra kokoa.
