Hur går en kärnreaktion till

Splitting uppnås genom att möta urankärnor med neutroner. När en atomkärna träffar en neutron med lämplig hastighet kan den delas in i två lättare atomkärnor och bitar av nya neutroner.

I en kärnreaktor sker kärnreaktioner varvid energi frigörs.

Kärnor som produceras vid fission är i allmänhet instabila och avger strålning och energi när de sönderdelar stabila isotoper. Produkterna av fission eller fission har en lägre bindningsenergi än urankärnor och neutroner, och därmed frigörs överskottsenergin som termisk energi. Vid uppdelning av basiskt uran hittas vanligtvis nya neutroner, som sedan kan utlösa nya reaktioner med andra atomkärnor.

Vid drift vid en viss effektnivå splittras någon kärna i genomsnitt, vilket leder till en neutron, vilket orsakar ny splittring, och det finns en konstant mängd splittring per tidsenhet. Om varje klyvning leder till mer än en ny klyvning, accelereras processen och ger en växande effekt, och processen är alltför kritisk, vilket måste begränsas innan effekten blir för hög.

Omvänt sker utrotningsprocessen om andelen fissionsinducerande frigjorda neutroner är för låg.

För att illustrera hur energi beräknas i kärnreaktioner, låt oss ta två utförliga exempel: Exempel 1: Alfautsöndring.

För att reglera kvoten används kontrollstavar som kan sättas in i härden och minska antalet neutroner av fission. Stavarna innehåller neutronabsorberande ämnen som bor, kadmium eller hafnium, som kan sakta ner neutroner så att splittring begränsas eller förhindras. Stavarna är placerade så att de i händelse av oförutsedda händelser automatiskt skjuts in i eldstaden för att göra en reaktor.

Många reaktorer har också ytterligare system för att komma in i levande vatten. Generation 1: första generationens reaktorer tillhör experimentella och demonstrationsanläggningar och tal. De togs vanligtvis från operationen. Generation 2: Äldre kommersiella kärnkraftverk i full storlek med olika typer av säkerhetssystem som för närvarande är i produktion är andra generationens reaktorer.

Alla svenska kärnkraftverk ingår i denna kategori, men har fått förbättrad säkerhet på grund av ett olycksfilter och oberoende kylning från den behandling som planeras av kommissionen. Generation 3: Tredje generationens reaktorer är modernare anläggningar som har säkerhetssystem som, även under stora störningar, kan hantera en stor skadeordning med små utsläpp och till exempel flygningar med ett vägplan.

Generation 4: Fjärde generationens reaktorer är fortfarande i forsknings-och utvecklingsfasen och förväntas kunna använda bränsle så länge som i en effektivare tid än moderna reaktorer och producera mindre avfall med lång. För sådana ämnen talar de som regel om söndagskedjan. En sönderfallskedja för ett ämne är en kedja av atomkärnor där ett ämne sönderdelas genom ett eller flera radioaktiva sönderfall.

Detta innebär att strålning kan slå en eller flera elektroner ur en atom och därmed skapa en jon. Denna typ av strålning förekommer i radioaktivt sönderfall, som huvudsakligen kan förekomma på tre olika sätt: alfaförfall utförs av en instabil atomkärnsändande S. Den allmänna formen av sådan sönderdelning är en kärnreaktion på formen: i regel förändras inte antalet nukleoner i någon kärnreaktion.

Beta-förfall uppstår när en neutron sönderdelar en proton, elektron och antineutrino. En antinitrino är en partikel med en mycket liten massa och ingen elektrisk laddning. Den allmänna effekten på atomkärnan i beta-dekoration är att nukleonen förblir oförändrad, medan protontalet ökar med en. Därför kan vi skriva en allmän beta-dekoration på följande formel: modercellen sönderdelas och bildar därmed en dotterkärna med samma antal nukleoner med ett atomnummer högre.

En elektron och S kommer också ut ur denna process. Men det kan fortfarande lätt skyddas med material som metall eller betong. Betastrålning vid för hög dos kan vara dödlig och leda till cancer och orsaka skador på celler och DNA. Gammastrålning skiljer sig något från de andra två typerna av strålning på grund av att den avges oberoende av partikeln. När det gäller gammastrålning avges istället ljusvågor med mycket hög energi från atomkärnan.

Våglängden för denna strålning ligger långt bortom det synliga spektrumet för ljus. Detta innebär att vi bara kan observera strålning med hjälp av mätinstrument.