Деление - это расщепление атомного ядра на два или более легких ядра, сопровождаемое энергия выпуск. Исходный тяжелый атом называется родительским ядром, а более легкие ядра являются дочерними ядрами. Деление - это тип ядерной реакции, которая может происходить самопроизвольно или в результате попадания частицы в атомное ядро.
Причина деления состоит в том, что энергия нарушает баланс между электростатическим отталкиванием между положительно заряженными протонами и сильной ядерной силой, которая удерживает протоны и нейтроны вместе. Ядро колеблется, поэтому отталкивание может преодолеть притяжение ближнего действия, что приведет к расщеплению атома.
Изменение массы и выделение энергии дают более мелкие ядра, которые более стабильны, чем исходные тяжелые ядра. Однако дочерние ядра все еще могут быть радиоактивными. Энергия, выделяемая при делении ядра, значительна. Например, при делении одного килограмма урана выделяется столько энергии, сколько сжигается около четырех миллиардов килограммов угля.
Энергия требуется для того, чтобы произошло деление. Иногда это обеспечивается естественным путем от радиоактивного распада элемента. В других случаях энергия добавляется в ядро, чтобы преодолеть энергию связи ядра, удерживающую протоны и нейтроны вместе. На атомных электростанциях энергетические нейтроны направляются в образец изотоп уран-235. Энергия от нейтронов может привести к тому, что ядро урана сломается любым из множества различных способов. Обычная реакция деления дает барий-141 и криптон-92. В этой конкретной реакции одно ядро урана распадается на ядро бария, ядро криптона и два нейтрона. Эти два нейтрона могут продолжать расщеплять другие ядра урана, что приводит к ядерной цепной реакции.
Может ли произойти цепная реакция, зависит от энергии нейтронов, которые выделяются, и от того, насколько близки соседние атомы урана. Реакцию можно контролировать или смягчать, вводя вещество, которое поглощает нейтроны, прежде чем они смогут реагировать с большим количеством атомов урана.