Istorie de fisiune cercetare și tehnologie
termenul de fisiune a fost folosit pentru prima dată de fizicienii germani Lise Meitner și Otto Frisch în 1939 pentru a descrie dezintegrarea unui nucleu greu în două nuclee mai ușoare de aproximativ aceeasi dimensiune. Concluzia că o astfel de reacție nucleară neobișnuită poate avea loc, de fapt, a fost punctul culminant al unui episod cu adevărat dramatic în istoria științei și a pus în mișcare o perioadă de investigare extrem de intensă și productivă.,obține un abonament Britannica Premium și obține acces la conținut exclusiv. Povestea descoperirii fisiunii nucleare a început de fapt cu descoperirea neutronului în 1932 de către James Chadwick în Anglia. La scurt timp după aceea, Enrico Fermi și asociații săi din Italia au întreprins o investigație amplă a reacțiilor nucleare produse de bombardarea diferitelor elemente cu această particulă neîncărcată., În special, acești lucrători au observat (1934) că cel puțin patru specii radioactive diferite au rezultat din bombardarea uraniului cu neutroni lenți. Aceste specii recent descoperite au emis particule beta și s-au crezut că sunt izotopi ai „elementelor transuranice” instabile cu numerele atomice 93, 94 și poate mai mari. A existat, desigur, un interes intens în examinarea proprietăților acestor elemente și mulți radiochimiști au participat la studii., Rezultatele acestor investigații, cu toate acestea, au fost extrem de complicată, și confuzie a persistat până în 1939, când Otto Hahn și Fritz Strassmann în Germania, după un indiciu oferit de Irène Joliot-Curie și Pavle Savić în Franța (1938), s-a dovedit cu siguranță că așa-numitele elemente transuraniene au fost de fapt radioizotopi de bariu, lantan, și alte elemente în mijlocul tabelului periodic.,
bricheta elemente ar putea fi format prin bombardarea nuclee grele cu neutroni a fost sugerat mai devreme (în special de către chimistul German Ida Noddack în 1934), dar ideea nu a fost serios în considerare, deoarece a implicat astfel un larg plecare din acceptată de vedere al fizicii nucleare și a fost neacceptate de clare dovezi chimice., Înarmat cu rezultatele neechivoce ale lui Hahn și Strassmann, Meitner și Frisch au invocat modelul de picătură lichidă recent formulat al nucleului pentru a da o interpretare teoretică calitativă a procesului de fisiune și au atras atenția asupra eliberării mari de energie care ar trebui să o însoțească. A existat o confirmare aproape imediată a acestei reacții în zeci de laboratoare din întreaga lume, iar într-un an au fost publicate peste 100 de lucrări care descriu majoritatea caracteristicilor importante ale procesului., Aceste experimente au confirmat formarea de particule grele extrem de energetice și au extins identificarea chimică a produselor.
dovezile chimice care au fost atât de vitale în conducerea lui Hahn și Strassmann la descoperirea fisiunii nucleare au fost obținute prin aplicarea tehnicilor purtătoare și trasoare. Deoarece s-au format cantități invizibile ale speciilor radioactive, identitatea lor chimică a trebuit să fie dedusă din modul în care au urmărit elementele purtătoare cunoscute, prezente în cantitate macroscopică, prin diverse operații chimice., Speciile radioactive cunoscute au fost, de asemenea, adăugate ca marcatori, iar comportamentul lor a fost comparat cu cel al speciilor necunoscute pentru a ajuta la identificarea acestora din urmă. De-a lungul anilor, aceste tehnici radiochimice au fost utilizate pentru a izola și identifica unele elemente 34 de la zinc (numărul atomic 30) la gadoliniu (numărul atomic 64) care sunt formate ca produse de fisiune. Gama largă de radioactivități produse în fisiune face ca această reacție să fie o sursă bogată de trasori pentru uz chimic, biologic și industrial.,deși experimentele timpurii au implicat fisiunea uraniului obișnuit cu neutroni lenți, sa stabilit rapid că izotopul rar uraniu-235 a fost responsabil pentru acest fenomen. Izotopul uraniu-238 mai abundent ar putea fi supus fisiunii numai prin neutroni rapizi cu o energie care depășește 1 MeV. Nucleele altor elemente grele, cum ar fi toriul și protactiniul, s-au dovedit a fi fisionabile cu neutroni rapizi; și alte particule, cum ar fi protonii rapizi, deuteronii și alfa, împreună cu razele gamma, s-au dovedit a fi eficiente în inducerea reacției.,în 1939, Frédéric Joliot-Curie, Hans von Halban și Lew Kowarski au descoperit că mai mulți neutroni au fost emise în fisiunea uraniului-235, iar această descoperire a dus la posibilitatea unei reacții în lanț auto-susținute. Fermi și colegii săi au recunoscut potențialul enorm al unei astfel de reacții dacă ar putea fi controlată. Pe Decembrie. 2, 1942, au reușit să facă acest lucru, operând primul reactor nuclear din lume. Cunoscut sub numele de” grămadă”, acest dispozitiv a constat dintr-o serie de blocuri de uraniu și grafit și a fost construit în campusul Universității din Chicago.,proiectul Secret Manhattan, stabilit nu cu mult timp după ce Statele Unite au intrat în al doilea război mondial, a dezvoltat bomba atomică. Odată ce războiul s-a încheiat, s-au depus eforturi pentru dezvoltarea de noi tipuri de reactoare pentru generarea de energie pe scară largă, dând naștere industriei energiei nucleare.