Fissio

Wikipedia

Fissioreaktio, jossa U235 halkeaa siihen osuttuaan terminen neutroni. Lopputuoteeksi syntyvät kryptonin ja bariumin isotoopit Kr92 ja Ba141.
Suurenna
Fissioreaktio, jossa U235 halkeaa siihen osuttuaan terminen neutroni. Lopputuoteeksi syntyvät kryptonin ja bariumin isotoopit Kr92 ja Ba141.

Fissio on fysiikassa ilmiö, jossa suuren atomin ydin hajoaa kahdeksi pienemmäksi ytimeksi, jolloin myös vapautuu energiaa. Se on sukua fuusioreaktiolle, jossa taas kevyet atomien ytimet yhdistetään raskaimmaksi.

Monissa aineissa fissiota tapahtuu luonnostaan hitaasti kaiken aikaa. Tällaisiä aineita kutsutaan radioaktiiviseksi. Tietyissä olosuhteissa ytimien hajoaminen aiheuttaa kuitenkin vuorostaan yhä useampia uusia hajoamisia, jolloin syntyy ketjureaktio. Ketjureaktio johtuu siitä, että tiettyjen ydinten haljetessa vapautuu niistä 1-5 (keskimäärin kolme) vapaata termistä neutronia. Neutronien osuessa uusiin ytimiin, halkeavat ne myös vapauttaen lisää vapaita neutroneja ja runsaasti energiaa sekä lämmön että gammasäteilyn muotona. Täten reaktio on ketjumainen ja ei-hallittuna rajähdysmäisesti kasvava. Ydinvoimaloiden sähköntuotanto perustuu tällaisesta ketjureaktiosta saadun lämpöenergian hyväksikäyttöön, hallituissa olosuhteissa. Jos reaktio pääsee vapaaksi lämmöntuotanto kasvaa hyvin nopeasti aiheuttaen ydinvoimalan reaktorisydämen sulamisen, eli ns. kiina-ilmiön. Fissioon pohjautuvat ydinaseet ovat erityistapaus. Niissä fissio-olosuhteita eli reaktiivisuutta nostetaan äärimmäisen nopeasti jolloin lyhyessä ajassa ehtii vapautua erittäin suuria määriä energiaa. Fissiossa vapautuva energia on laskettavissa kaavalla E=mc².

[muokkaa] Fissiossa käytetyt polttoaineet

Sähköntuotannossa käytetään uraanin isotooppia U235, koska se on ainoa luonnossa esiintyvä isotooppi, jolla saadaan aikaan fissioiden ketjureaktio termisillä neutroneilla. Fissiokelpoista U235 -isotooppia esintyy luonnon uraanissa ainoastaan 0,7%, loput ovat 238U -isotooppia. Fissiossa voidaan käyttää myös muita uraanin keinotekoisia isotooppeja, kuten U239 ja myös plutoniumin keinotekoisia isotooppeja, kuten Pu239 ja Pu235.

Ydintekniikka
Ydinfysiikka | Atomi | Fissio | Fuusio | Säteily | Radioaktiivisuus | Ionisoiva säteily | Säteilyturvallisuus | Ydinturvallisuus | Ydinvoima | Ydinreaktori | RBMK-reaktori | Hyötöreaktori | Kiihdytinreaktori | Fuusioreaktori | Ydinpolttoainekierto | Ydinjätehuolto | Geologinen loppusijoitus | Uraani | Uraanirikastamo | Plutonium | Painevesireaktori | Nestemäisellä metallilla jäähdytetty reaktori | Ydinvoiman käyttökohteet | Ydinvoima Suomessa | Ydinsota | Ydinaseet | Vetypommi | Neutronipommi | Ydinaseriisunta | Ydinonnettomuus | Tšernobylin ydinonnettomuus | Three Mile Islandin ydinonnettomuus | Luettelo ydinonnettomuuksista | Luettelo ydinlaitostapahtumista

muokkaa