Concetti Chiave
- Le reazioni nucleari si classificano in endogenergetiche ed esoenergetiche, con assorbimento o rilascio di energia rispettivamente.
- La fissione dell'uranio è un esempio di reazione esoenergetica, dove i prodotti sono più leggeri dei reagenti e l'energia viene rilasciata.
- Dopo la fissione del nucleo di uranio-235, i frammenti risultanti hanno una maggiore energia di legame per nucleone.
- La massa di un nucleo è inferiore alla somma delle masse dei suoi nucleoni a causa dell'energia di legame.
- La fissione di un nucleo di uranio-235 libera un totale di circa 200 MeV di energia.
Indice
Tipologie di reazioni nucleari
Le reazioni nucleari, analogamente a quelle chimiche, si distinguono in:- Reazioni endogenergetiche, in cui la somma delle masse dei prodotti è maggiore di quella dei reagenti, con assorbimento di energia;
- Reazioni esoenergetiche, dove invece i prodotti risultano complessivamente più leggeri dei reagenti, con rilascio di energia.
La fissione dell'uranio appartiene alla seconda categoria.
Fissione dell’uranio-235
Supponiamo che un nucleo di uranio-235 si scinda in due nuclei, ognuno con un numero di massa A pari a circa la metà di 235.
Per A = 235, l'energia di legame per nucleone è circa 7,6 MeV, mentre nei nuclei con A ≈ 117 è di circa 8,5 MeV.
Poiché i frammenti della fissione sono legati più fortemente, la somma delle loro masse è inferiore rispetto alla massa del nucleo originario.
Energia di legame e differenza di massa
Dall'equazione risulta che:- La massa di un nucleo, espressa in unità di energia, è uguale alla somma delle masse dei nucleoni che lo compongono diminuita dell'energia di legame.
Questa differenza di massa (o, in termini equivalenti, di energia) spiega l'energia rilasciata durante il processo.
Energia totale liberata
Nella fissione di ciascun nucleo di uranio-235, al quale si aggiunge un neutrone proiettile per un totale di 236 nucleoni, l'energia totale liberata è di circa:0,9 MeV per nucleone, che porta a un totale di 200 MeV per ogni fissione.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
