Historia fissio tutkimus-ja teknologia
termi fissio käytti ensimmäisenä saksalainen fyysikko Lise Meitner ja Otto Frisch vuonna 1939 kuvaamaan hajoamisen raskas ydin kahteen kevyempiä ytimiä suunnilleen sama koko. Johtopäätös, että tällainen epätavallinen ydinreaktio voi itse asiassa esiintyä huipentui todella dramaattinen episodi tieteen historiassa, ja se lähti liikkeelle erittäin voimakas ja tuottava ajan tutkimuksessa.,
tarina löytö ydinfission oikeastaan alkoi löytö neutronin vuonna 1932 James Chadwick Englannissa. Pian sen jälkeen Enrico Fermi ja hänen työtoverinsa Italiassa toteutti laajan tutkimuksen ydinreaktioiden tuottama pommituksen eri elementtejä tämän varaukseton hiukkanen., Erityisesti näiden työntekijöiden havaittu (1934), että ainakin neljä eri radioaktiivisten lajien seurauksena pommitus uraani kanssa hitaita neutroneja. Nämä äskettäin löydetty laji pääsee beta hiukkasia ja ajateltiin olla isotoopit epävakaa ”transuranium elementtejä” atomi numerot, 93, 94, ja ehkä suurempi. Näiden alkuaineiden ominaisuuksien tutkiminen oli tietenkin erittäin kiinnostavaa, ja monet radiokemialliset osallistuivat tutkimuksiin., Tulokset näistä tutkimuksista olivat kuitenkin erittäin hämmentävä, ja sekavuus jatkui vuoteen 1939, kun Otto Hahn ja Fritz Strassmann Saksassa, seuraava vihje esittänyt Irène Joliot-Curie ja Pavle Savić Ranskassa (1938), osoittautui ehdottomasti, että ns transuranic tekijät olivat itse asiassa radioisotooppien barium, lantaanin, ja muita elementtejä, keskellä jaksollista järjestelmää.,
Että kevyempiä elementtejä voidaan muodostaa pommittamalla raskaita ytimiä neutroneilla oli ehdotettu aikaisemmin (erityisesti saksalainen kemisti Ida Noddack 1934), mutta idea ei ole kiinnitettävä vakavaa huomiota, koska se merkitsi niin laaja poikkeamat hyväksyttyjen näkemysten ydinfysiikan ja ei tue selvää, kemiallinen todisteita., Aseistettu yksiselitteistä tulokset Hahn ja Strassmann, kuitenkin, Meitner ja Frisch vetosi äskettäin muotoiltu neste-pudota-mallin ydin antaa laadullinen teoreettinen tulkinta fissio prosessi ja kiinnitti huomiota suuri energian vapautumista, joka olisi mukana se. Siellä oli lähes välitön vahvistus tämän reaktion kymmeniä laboratorioissa kaikkialla maailmassa, ja vuoden sisällä yli 100 papereita, joissa kuvataan tärkeimmät ominaisuudet prosessi julkaistiin., Nämä kokeet vahvistivat muodostumista erittäin energinen raskaita hiukkasia ja laajennetaan kemiallisten tuotteiden tunnistaminen.
Hahnin ja Strassmannin ydinfission löytämiseen johtaneet kemialliset todisteet saatiin carrier-ja tracer-tekniikoiden avulla. Koska näkymätön määriä radioaktiivisia lajit ovat muodostuneet, niiden kemiallinen identiteetti oli pääteltävissä, millä tavalla he seurasivat tunnettu harjoittaja elementtejä, läsnä makroskooppinen määrä, läpi erilaisia kemiallisia toimintoja., Merkkiaineiksi lisättiin myös tunnettuja radioaktiivisia lajeja,ja niiden käyttäytymistä verrattiin tuntemattoman lajin käyttäytymiseen jälkimmäisen tunnistamiseksi. Vuosien, nämä radiokemiallinen tekniikoita on käytetty eristää ja tunnistaa joitakin 34 elementtejä sinkki (järjestysluku 30) gadoliniumilla (järjestysluku 64), jotka on muodostettu, koska fissiotuotteet. Fissiossa tuotettujen radioaktiviteettien laaja kirjo tekee reaktiosta runsaasti merkkiaineita kemialliseen, biologiseen ja teolliseen käyttöön.,
Vaikka alussa kokeissa mukana fissio tavallisten uraanin kanssa hitaita neutroneja, se oli nopeasti todennut, että harvinainen isotooppi uraani-235 oli vastuussa tästä ilmiöstä. Runsaammin isotooppi uraani-238 voitaisiin suorittaa fissio vain nopeita neutroneja, joiden energia ylittää 1 MeV. Ytimet muita raskaita alkuaineita, kuten torium ja protaktinium, olivat myös osoitettu olevan halkeamiskelpoisen nopeita neutroneja, ja muita hiukkasia, kuten nopea protonit, deuterons, ja alfoja, yhdessä gamma-säteiltä, osoittautunut olevan tehokas asiakkuutta reaktio.,
Vuonna 1939, Frédéric Joliot-Curie, Hans von Halban, ja Lew Kowarski totesi, että useita neutroneja päästöt olivat vuonna fissio uraani-235, ja tämä löytö johti mahdollisuus omavaraista ketjureaktion. Fermi ja hänen työtoverinsa tajusivat tällaisen reaktion valtavan potentiaalin, jos sitä voitaisiin hallita. Joulukuuta. 2, 1942, he onnistuivat siinä ja toimivat maailman ensimmäinen ydinreaktori. ”Kasana” tunnettu laite koostui uraani-ja grafiittilohkareista, ja se rakennettiin Chicagon yliopiston kampukselle.,
pian Yhdysvaltain liityttyä toiseen maailmansotaan perustettu salainen Manhattan-projekti kehitti atomipommin. Sodan päätyttyä yritettiin kehittää uusia reaktorityyppejä laajamittaiseen sähköntuotantoon, mikä synnytti ydinvoimateollisuuden.