Exemple de fission nucléaire

L`explosion d`une bombe ne se produit que si la réaction en chaîne dépasse sa masse critique. Fermi a conclu que ses expériences avaient créé de nouveaux éléments avec 93 et 94 protons, que le groupe a surnommé ausonium et hesperium. La vapeur produite dans ces échangeurs conduit alors une turbine qui génère de l`énergie électrique. À cet égard, ils persuadèrent Albert Einstein, un réfugié juif germano-allemand, de prêter son nom à une lettre adressée au Président Franklin Roosevelt. Dans n`importe où de 2 à 4 fissions par 1000 dans un réacteur nucléaire, un processus appelé Fission ternaire produit trois fragments chargés positivement (plus les neutrons) et le plus petit de ceux-ci peut aller de si petit une charge et la masse comme un proton (Z = 1), à un aussi grand fragment que Argo n (Z = 18). Le chimiste allemand IDA Noddack a notamment suggéré dans la version imprimée en 1934 qu`au lieu de créer un nouvel élément plus lourd 93, «il est concevable que le noyau se décompose en plusieurs grands fragments. En général, la réaction de fission induite par les neutrons est la réaction, dans laquelle le neutron incident pénètre dans le noyau cible lourd (noyau Fissionable), formant un noyau composé qui est excité à un tel niveau d`énergie élevé (Eexcitation > Ecritical) que le noyau se divise en deux grands fragments de fission. Le noyau oscit, de sorte que la répulsion peut surmonter l`attraction à courte portée, provoquant l`atome de se diviser. Les armes nucléaires modernes (qui comprennent une fusion thermonucléaire ainsi qu`un ou plusieurs stades de fission) sont des centaines de fois plus énergiques pour leur poids que les premières bombes atomiques à fission pure (voir le rendement des armes nucléaires), de sorte qu`une bombe à tête de missile moderne unique pesant moins de 1/8 autant que Little Boy (voir par exemple W88) a un rendement de 475 000 tonnes de TNT, et pourrait apporter la destruction à environ 10 fois la zone de la ville. Le plus petit de ces fragments dans les processus ternaires varie en taille d`un proton à un noyau d`argon. La fission raison se produit est que l`énergie boulerègle l`équilibre entre la répulsion électrostatique entre les protons chargés positivement et la force nucléaire forte qui détient des protons et des neutrons ensemble. Après que le physicien anglais James Chadwick eut découvert le neutron en 1932 [21], Enrico Fermi et ses collègues de Rome étudièrent les résultats de l`uranium bombardant avec des neutrons en 1934.

George Gamow avait suggéré au début, et Bohr avait donné de bons arguments qu`un noyau était beaucoup plus comme une goutte de liquide. MeV est libéré par nucléon de l`élément de départ. Il s`agit d`un effet important dans tous les réacteurs où les neutrons rapides de l`isotope matières fissiles peuvent provoquer la fission des noyaux 238U avoisinants, ce qui signifie qu`une petite partie de la 238U est «brûlée» dans tous les combustibles nucléaires, en particulier dans les réacteurs à élevage rapide qui fonctionnent avec neutrons à haute énergie. La fission induite de cet isotope libère en moyenne 200 MeV par atome, soit 80 millions kilojoules par gramme de 235U. En supposant que la section transversale pour la fission à neutrons rapides de 235U était la même que pour la fission à neutrons lents, ils ont déterminé qu`une bombe de 235U pure pourrait avoir une masse critique de seulement 6 kg au lieu de tonnes, et que l`explosion résultante serait énorme. En 1911, Ernest Rutherford a proposé un modèle de l`atome dans lequel un noyau très petit, dense et positivement chargé de protons (le neutron n`avait pas encore été découvert) a été entouré par orbite, les électrons chargés négativement (le modèle Rutherford).

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