Historie štěpení výzkum a technologie
termín štěpení bylo poprvé použito německým fyzikům Lise Meitner a Otto Frisch v roce 1939 k popisu rozpadu těžkého jádra na dvě lehčí jádra přibližně stejné velikosti. Závěr, že takové neobvyklé jaderné reakce může ve skutečnosti nastat, byla vyvrcholením skutečně dramatická epizoda v historii vědy, a to v pohybu velmi intenzivní a produktivní období šetření.,
příběh o objevu jaderného štěpení skutečně začal objevem neutronu v roce 1932 Jamesem Chadwickem v Anglii. Krátce poté Enrico Fermi a jeho spolupracovníci v Itálii provedla rozsáhlé šetření jaderné reakce produkován ostřelování různých prvků s touto nenabité částice., Zejména tito pracovníci dodržovat (1934), že nejméně čtyři různé druhy radioaktivního výsledkem bombardování uranu pomalými neutrony. Tyto nově objevené druhy emitovaných beta částic a jsou myšlenka být izotopy nestabilní „transurany“ atomová čísla 93, 94, a možná vyšší. Tam byl, samozřejmě, intenzivní zájem o zkoumání vlastností těchto prvků, a mnoho radiochemiků se zúčastnilo studií., Výsledky těchto šetření, nicméně, byly velmi matoucí, a zmatek trval až do roku 1939, když Otto Hahn a Fritz Strassmann v Německu, po vodítko poskytována Iréne Joliot-Curie a Pavle Savić ve Francii (1938), jednoznačně dokázal, že tzv. transuranových prvků byly ve skutečnosti radioizotopů barya, lanthanu a dalších prvků uprostřed periodické tabulky.,
a lehčí prvky by mohly být vytvořeny tím, že bombarduje těžkých jader s neutrony bylo naznačeno výše (zejména německá chemička Ida Noddack v roce 1934), ale nápad nebyl vážně zvážit, protože se jednalo o tak široké odjezd od uznávaných názorů jaderné fyziky a byl podporován jasné, chemické důkazy., Vyzbrojeni jednoznačné výsledky Hahn a Strassmann, nicméně, Meitnerové a Frische vyvolána nedávno formuloval kapalina-drop model jádra dát kvalitní teoretický výklad procesu štěpení a obrátil pozornost k velkému uvolnění energie, které by měly doprovázet. Tato reakce byla téměř okamžitě potvrzena v desítkách laboratoří po celém světě a během jednoho roku bylo zveřejněno více než 100 dokumentů popisujících většinu důležitých rysů procesu., Tyto experimenty potvrdily tvorbu extrémně energetických těžkých částic a rozšířily chemickou identifikaci produktů.
chemické důkazy, které byly tak důležité v předních Hahn a Strassmann k objevu jaderného štěpení byl získán při použití dopravce a sledovací techniky. Od té doby neviditelný množství radioaktivního druhu byly vytvořeny, jejich chemická identita musela být odvozena od způsobu jejich následoval známý nosné prvky, přítomné v makroskopické množství, a to prostřednictvím různých chemických operací., Známé radioaktivní druhy byly také přidány jako stopovací látky a jejich chování bylo porovnáno s chováním neznámých druhů, které napomáhaly jejich identifikaci. V průběhu let, tyto radiochemické techniky byly použity k izolaci a identifikaci 34 některé prvky ze zinku (atomové číslo 30) na gadolinium (atomové číslo 64), které vznikají jako produkty štěpení. Díky široké škále radioaktivit produkovaných štěpením je tato reakce bohatým zdrojem stopovacích látek pro chemické, biologické a průmyslové použití.,
ačkoli rané experimenty zahrnovaly štěpení obyčejného uranu pomalými neutrony, bylo rychle zjištěno, že za tento jev byl zodpovědný vzácný izotop uran-235. Hojnější izotop uran – 238 by mohl být podroben štěpení pouze rychlými neutrony s energií vyšší než 1 MeV. Jádra další těžké prvky jako thorium a protaktinium, také bylo prokázáno, že být štěpný s rychlými neutrony a další částice, jako jsou rychlé protony, deuterony, a alfy, spolu s gama paprsky, se ukázala být efektivní při vyvolání reakce.,
V roce 1939, Frédéric Joliot-Curie, Hans von Halban, Lew Kowarski zjistil, že několik neutrony emitované při štěpení uranu-235, a tento objev vedl k možnosti samoudržující se řetězové reakce. Fermi a jeho spolupracovníci rozpoznali obrovský potenciál takové reakce, pokud by ji bylo možné ovládat. Prosince. 2. 1942 se jim to podařilo, provozovali první jaderný reaktor na světě. Známý jako „hromada,“ toto zařízení sestávalo z řady uranových a grafitových bloků a bylo postaveno na kampusu University of Chicago.,
tajný projekt Manhattan, založený nedlouho poté, co Spojené státy vstoupily do druhé světové války, vyvinul atomovou bombu. Jakmile válka skončila, bylo vynaloženo úsilí k rozvoji nových typů reaktorů pro rozsáhlé elektrické energie, dávat narození k jaderné energetice.