Spontan fisjon er energetisk mulig for de fleste nuklider med massetall (nukleontall) større enn 80, idet slike kjerner kan deles i to deler som til sammen har mindre masse enn den opprinnelige kjerne. Den manglende massen, ΔM, må da finnes igjen som energi, E, i en annen form enn den opprinnelige massen. Dette er i samsvar med Einsteins ligning
E = ΔM·c2
hvor c er lyshastigheten.
Massetapet og den frigjorte energimengden ved fisjon øker med økende nukleontall. For uran er den frigjorte energien cirka 200 MeV (megaelektronvolt) eller 3,2 · 10–11 J (joule) per spaltet kjerne. Dette er cirka 50 millioner ganger det som frigjøres per molekyl ved forbrenning av karbon til CO 2.
Selv om spontan fisjon er energetisk mulig, er prosessen hindret av indre krefter i atomkjernene, og den er påvist bare i de aller tyngste av de naturlig forekommende nuklidene, og her med meget liten sannsynlighet. I tyngre, kunstig fremstilte nuklider, transuranene, øker sannsynligheten for spontan fisjon sterkt. Dette forklarer hvorfor nuklider med protontall større enn 92 (uran) ikke forekommer i naturen. De ville, om de var dannet sammen med resten av vårt solsystem, for lengst ha fisjonert og blitt borte.
Indusert fisjon ble i 1939 oppdaget av de to tyske kjemikerne Otto Hahn og Fritz Strassmann. De påviste at det ble dannet lettere grunnstoffer når uran ble bombardert med nøytroner. Eksperimentene dannet grunnlaget for senere utnyttelse av kjernefysisk energi i bomber og reaktorer.
En teoretisk forklaring på prosessen ble samme år gitt av Niels Bohr og John A. Wheeler. De forestilte seg atomkjernen som en væskedråpe. Når kjernen fanger inn et nøytron, oppstår det vibrasjoner på overflaten. Dette kan få den til å anta form som en ellipsoide som snører seg sammen på midten, og ved påvirkning også av elektrostatiske krefter splittes i to deler som frastøter hverandre.
Kommentarer (3)
skrev Hannah Berg
svarte Anne Eilertsen
svarte Tor Bjørnstad
Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.
Du må være logget inn for å kommentere.