📌 Podsetnik

Osnovni proces fisije

Teška jezgra masenog broja oko 240 mogu da se podele na dva manja jezgra – fisija.
Primer: jezgro U-235 apsorbuje spori neutron → nastaje U-236 (ekstremno nestabilno) → deli se na dva jezgra.
Tipični produkti: Ba-141 i Kr-92 (maseni odnos približno 3:2), kao i gama zračenje i 2–3 spora neutrona.
Oslobađa se veoma velika energija.

Jaka nuklearna sila drži nukleone zajedno, ali deluje samo na malim rastojanjima.
Kulonova odbojna sila deluje između protona i ima veliki domet.
U velikim jezgrima dodatni nukleoni samo malo povećavaju stabilnost, dok dodatni protoni snažno narušavaju stabilnost jezgra.
U-236 je toliko nestabilan da se u 82% slučajeva podeli na dva dela.
Kada se jezgro podeli, delovi se udalje tako da jaka sila prestaje da deluje, a Kulonova odbojna sila izaziva ogromno ubrzanje i oslobađa veliku kinetičku energiju.
Energija fisije 1 kg U-235 je oko 3 miliona puta veća od energije sagorevanja 1 kg uglja.

Tokom fisije nastaju spori neutroni koji mogu izazvati novu fisiju susednih jezgara U-235.
Ako je broj neutrona dovoljan → lančana reakcija se nastavlja.
Ako neutroni „beže“ iz materijala ili ih upiju produkti fisije, reakcija se gasi.
Podkritična masa – premalo U-235 da bi se reakcija održala.
Kritična masa – minimalna masa potrebna za samoodrživu fisiju.
Nadkritična masa – sigurno dovodi do samoodržive lančane reakcije.

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.

Za detaljno objašnjenje uz animacije pogledajte video.

Podeli na: