Concetti Chiave
- La fissione nucleare coinvolge la scissione di un nucleo pesante in due nuclei più leggeri, con perdita di massa trasformata in energia.
- Un esempio di fissione è la reazione dell'uranio 235, utilizzata nei reattori nucleari per generare energia elettrica.
- L'uranio 235, bombardato da neutroni, si scinde in bario e kripton, emettendo neutroni e raggi gamma, innescando una reazione a catena.
- L'isotopo uranio 238, invece, non subisce fissione ma emette un raggio beta, trasformandosi in nettunio e poi in plutonio fissile.
- Il processo di trasformazione da uranio 238 a plutonio è noto come "fertilizzazione", generando un materiale fissile.
Per fissione si intende la scissione di un nucleo pesante , ossia con elevato numero di massa, in due nuclei più leggeri, tali che la somma delle loro masse sia inferiore alla massa del nucleo di partenza. Evidentemente si verifica una perdita di massa, che si trasforma in energia.
Un tipico esempio di fissione è dato dalla reazione che avviene a carico dell’uranio 235 definito “fissile”. Nei reattori nucleari commerciali tale reazione viene sfruttata per ottenere lo sviluppo dell’energia necessaria alla generazione elettrica.
L’emissione di neutroni consente l’autopropagazione della fissione (c.d. reazione a catena), in quanto basta che almeno uno di essi vada, a sua volta, a bombardare un altro nucleo di U235 perché la fissione si ripeta, liberando altri 3 neutroni e così di seguito.
Non subisce la fissione l’altro isotopo dell’uranio, cioè U238: questo , bombardato con un neutrone, lo assorbe, aumentando il suo numero di massa da 238 a 239 (mentre il numero atomico rimane lo stesso, 92). A questo punto, però ,non si ha la fissione, bensì l’emissione da parte del nucleo di un raggio beta, ossia di un elettrone: tale evento comporta l’aumento di una unità del numero atomico da 92 a 93, e la generazione di una nuova specie chimica, ossia il NETTUNIO (Np). Anche questo emette un raggio beta così che il suo numero atomico passa da 93 a 94 generando un ‘ altra specie chimica, il PLUTONIO (94Pu239), fissile. Il nucleo dell’U238 non è fissile ma fertile, in quanto genera un nucleo fissile quale il plutonio attraverso la “fertilizzazione”.
Domande da interrogazione
- Che cosa si intende per fissione nucleare?
- Come avviene la fissione dell'uranio 235 nei reattori nucleari?
- Qual è la differenza tra U235 e U238 in termini di fissione?
La fissione nucleare è la scissione di un nucleo pesante in due nuclei più leggeri, con una perdita di massa che si trasforma in energia.
La fissione dell'uranio 235 avviene quando un neutrone colpisce il nucleo, che si scinde in bario e kripton, emettendo neutroni e raggi gamma, innescando una reazione a catena.
U235 è fissile e subisce fissione, mentre U238 non subisce fissione ma genera plutonio fissile attraverso la fertilizzazione.
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