📌 Podsetnik
Osnovni proces fisije
- Teška jezgra masenog broja oko 240 mogu da se podele na dva manja jezgra – fisija.
- Oslobađa se veoma velika energija.
Zašto dolazi do fisije?
- Jaka nuklearna sila drži nukleone zajedno, ali deluje samo na malim rastojanjima.
- Kulonova odbojna sila deluje između protona i ima veliki domet.
- Energija fisije 1 kg U-235 je oko 3 miliona puta veća od energije sagorevanja 1 kg uglja.
Lančana reakcija
- Tokom fisije nastaju spori neutroni koji mogu izazvati novu fisiju susednih jezgara U-235.
Nuklearni reaktori – kontrolisana fisija
- Koristi se U-235 u obliku uranijumskih peleta u cevima.
- Između cevi se postavljaju grafitni (kontrolni) štapići koji upijaju neutrone i regulišu brzinu fisije.
- Voda služi kao rashladni fluid i prenosi toplinu.
- Sistem uključuje:
- reaktor
- cevi za vodu i paru
- turbinu
- generator
- kondenzator
- Para pod visokim pritiskom okreće turbinu → generator stvara električnu energiju.
- Prednost: čista energija bez emisije CO₂.
- Problem: radioaktivni otpad i potreba za ekstremno bezbednim upravljanjem reaktorom.
Nekontrolisana fisija – nuklearna bomba
- U bombi se namerno oslobodi celokupna energija fisije.
- Primer konstrukcije iz Hirošime (1945):
- dve podkritične mase U-235 + konvencionalni eksploziv
- kapsula polonijuma i berilijuma kao izvor sporih neutrona
- eksploziv sabija mase u nadkritičnu
- polonijum emituje alfa čestice → berilijum oslobađa spore neutrone
- reakcija postaje nekontrolisana → ogromna eksplozija.
Za detaljno objašnjenje uz animacije pogledajte video.