hasadási kutatás és technológia története
a maghasadás kifejezést először a német fizikusok, Lise Meitner és Otto Frisch használták 1939-ben, hogy leírják egy nehéz mag szétesését két, nagyjából azonos méretű könnyebb magra. Az a következtetés, hogy egy ilyen szokatlan nukleáris reakció valójában bekövetkezhet, egy igazán drámai epizód csúcspontja volt a tudomány történetében, és rendkívül intenzív és produktív vizsgálati időszakot indított el.,
A nukleáris hasadás felfedezésének története valójában James Chadwick 1932-es felfedezésével kezdődött Angliában. Röviddel ezután Enrico Fermi és olaszországi társai kiterjedt vizsgálatot folytattak a különböző elemek bombázása által előidézett nukleáris reakciókról ezzel a nem töltött részecskével., Ezek a munkások különösen megfigyelték (1934), hogy legalább négy különböző radioaktív faj az urán lassú neutronokkal történő bombázásából származik. Ezek az újonnan felfedezett Fajok béta-részecskéket bocsátottak ki, és úgy gondolták, hogy a 93, 94 és talán magasabb atomszámú instabil “transzuránium elemek” izotópjai. Természetesen nagy érdeklődés mutatkozott ezen elemek tulajdonságainak vizsgálata iránt, számos radiokémikus vett részt a tanulmányokban., Ezek az eredmények a vizsgálatok azonban rendkívül zavarba ejtő, zavart kitartott egészen 1939-ig, amikor Otto Fritz Strassmann Németországban a következő nyom által nyújtott Irén Joliot-Curie-s Pavle Savić Franciaországban (1938), bizonyította egyértelműen, hogy az úgynevezett transzurán elemek valójában radioaktív izotópok bárium, lantán, valamint az egyéb elemek közepén a periódusos rendszer.,
korábban felmerült, hogy könnyebb elemek alakulhatnak ki a nehéz atommagok neutronokkal történő bombázásával (nevezetesen Ida Noddack német kémikus 1934-ben), de az ötletet nem vették komolyan, mert ilyen széles eltérést eredményezett a nukleáris fizika elfogadott nézeteitől, és egyértelmű kémiai bizonyítékok nem támogatták., A Hahn és Strassmann egyértelmű eredményeivel felfegyverkezve Meitner és Frisch a mag nemrégiben megfogalmazott folyadékcseppmodelljére hivatkozott, hogy minőségi elméleti értelmezést adjon a hasadási folyamatról, és felhívta a figyelmet az azt kísérő nagy energiakibocsátásra. Ezt a reakciót szinte azonnal megerősítették több tucat laboratóriumban az egész világon, egy éven belül több mint 100, a folyamat legfontosabb jellemzőit leíró tanulmány jelent meg., Ezek a kísérletek megerősítették a rendkívül energikus nehéz részecskék képződését és kiterjesztették a termékek kémiai azonosítását.
a Hahn és Strassmann nukleáris maghasadás felfedezéséhez vezető kémiai bizonyítékot hordozó és nyomjelző technikák alkalmazásával nyerték. Mivel láthatatlan mennyiségű radioaktív fajok alakultak ki, a kémiai személyazonosságát kellett levezethető módon követték ismert hordozó elemek, jelen makroszkopikus mennyiségű, különböző kémiai műveletek., Az ismert radioaktív fajokat jelölőanyagként is hozzáadták, és viselkedésüket összehasonlították az ismeretlen fajéval, hogy elősegítsék az utóbbi azonosítását. Az évek során ezeket a radiokémiai technikákat alkalmazták a cinktől (atomi szám 30) a gadoliniumig (atomi szám 64), amelyek hasadási termékekként képződnek, mintegy 34 elem izolálására és azonosítására. A maghasadás során keletkező radioaktivitások széles skálája ezt a reakciót kémiai, biológiai és ipari felhasználásra szánt jelölőanyagok gazdag forrásává teszi.,
bár a korai kísérletek a rendes urán lassú neutronokkal történő hasadását érintették, gyorsan megállapították, hogy a ritka urán-235 izotóp felelős a jelenségért. A bőséges urán-238 izotópot csak az 1 MeV-ot meghaladó energiájú gyors neutronokkal lehet hasadni. Más nehéz elemek, például a tórium és a protaktínium magjai szintén gyors neutronokkal hasadónak bizonyultak; és más részecskék, például a gyors protonok, a deuteronok és az Alfák a gamma-sugarakkal együtt hatásosnak bizonyultak a reakció indukálásában.,
1939-ben Frédéric Joliot-Curie, Hans von Halban és Lew Kowarski megállapították, hogy több neutront bocsátottak ki az urán-235 hasadásában, és ez a felfedezés önfenntartó láncreakció lehetőségét eredményezte. Fermi és munkatársai felismerték, hogy egy ilyen reakció óriási potenciállal bír, ha kontrollálható. December. 2, 1942, sikerült ezt megtenni, a világ első atomreaktorának működtetésével. Az úgynevezett” halom”, ez az eszköz állt egy sor urán és grafit blokkok épült a campus, a University of Chicago.,
a titkos manhattani projekt, amelyet nem sokkal az Egyesült Államok második világháborúba való belépése után hoztak létre, kifejlesztette az atombombát. Miután a háború véget ért, erőfeszítéseket tettek új reaktortípusok kifejlesztésére a nagyszabású energiatermeléshez, szülve az atomenergia-ipar számára.