Concetti Chiave
- I neutroni possono essere espulsi dal nucleo atomico, come dimostrato da esperimenti con il berillio colpito da radiazioni.
- Enrico Fermi e il suo team usarono neutroni per bombardare atomi, scoprendo la loro efficacia nel rendere radioattivi i nuclei.
- Il bombardamento di neutroni può alterare la natura chimica degli elementi, trasformando il rame in zinco o il platino in oro.
- La fissione dell'uranio, scoperta da Fermi, emette energia e neutroni, innescando una reazione a catena autonoma.
- Una reazione a catena incontrollata nell'uranio può portare alla liberazione immediata di energia, come nelle esplosioni nucleari.
I neutroni e la reazione a catena
L'indagine scientifica ha dimostrato che, con qualche artificio, il neutrone può essere espulso dal nucleo atomico, sua abituale sede.
Per esempio, il berillio, quando viene colpito dalle radiazioni a emesse da una sostanza radioattiva, libera neutroni aventi una velocità elevatissima e una grande energia. Un gruppo di fisici italiani dell'università di Roma, con a capo Enrico Fermi, usarono il neutrone come proiettile per bombardare altri atomi e nel 1934 scoprirono che esso è un'artiglieria assai efficace.
Appunto perchè
Esule negli Stati Uniti d'America, Fermi continuò a studiare l'effetto dei neutroni sull'uranio e scoprì che a volte il nucleo dell'uranio, colpito da un neutrone, si spezza in due nuclei più piccoli. I prodotti della fissione hanno complessivamente una massa inferiore a quella del nucleo iniziale; la differenza di massa si trasforma in energia che viene liberata e che può essere utilizzata.
Ma ciò che maggiormente interessa è che il nucleo dell'atomo di uranio, spezzandosi, emette altri neutroni. Questi a loro volta possono colpire altri nuclei di uranio e disintegrarsi. Nel caso che si disponga di una certa quantità di uranio, si viene a stabilire una reazione a catena, una reazione che continua da sola, capace si produrre un gettito continuato in energia. Se non si frenasse la reazione, nel volgere di un millesimo di minuto secondo, si avrebbe l'emissione di un numero incalcolabile di neutroni. Ne conseguirebbe la disintegrazione dell'uranio con la liberazione istantanea di una enorme quantità di energia, ciò che avviene nell'esplosione della bomba a uranio.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo del neutrone nella reazione a catena?
- Quali furono le scoperte di Enrico Fermi riguardo all'uranio?
- Cosa accade se la reazione a catena dell'uranio non viene frenata?
Il neutrone, non essendo disturbato dall'elettricità positiva e negativa dell'atomo, può facilmente insediarsi nel nucleo atomico colpito, rendendolo radioattivo e mutandone la natura chimica. Quando colpisce l'uranio, può causare la fissione del nucleo, emettendo altri neutroni che perpetuano la reazione a catena.
Enrico Fermi scoprì che il nucleo dell'uranio, colpito da un neutrone, può spezzarsi in due nuclei più piccoli, liberando energia. Inoltre, la fissione del nucleo di uranio emette ulteriori neutroni, che possono colpire altri nuclei di uranio, stabilendo una reazione a catena.
Se la reazione a catena dell'uranio non viene frenata, si verifica l'emissione di un numero incalcolabile di neutroni in un millesimo di minuto secondo, portando alla disintegrazione dell'uranio e alla liberazione istantanea di una enorme quantità di energia, come avviene nell'esplosione della bomba a uranio.
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