kjedereaksjon - kjernefysikk

I kjernefysikk er en kjedereaksjon en serie av etterfølgende fisjons- eller fusjonsprosesser av atomkjerner. Kjedereaksjoner spiller en viktig rolle i kjernekraftverk og i kjernefysiske våpen.

Kjedereaksjoner med fisjon (kjernespalting) muliggjøres av nøytroner som blir frigjort under fisjonsprosessene. Kjedereaksjoner med fusjon (sammensmelting av kjerner) muliggjøres av tilstrekkelige mengder energi som blir frigjort under fusjonsprosessene.

Fysisk beskrivelse

Fisjon

Ved fisjon (kjernespaltning) av tunge atomkjerner – slik som uran og transuraner – frigjøres nøytroner. Hvis et av disse nøytronene fanges inn av en annen atomkjerne og får denne til å fisjonere, kan en kjedereaksjon oppstå.

Hvis i gjennomsnitt ett nøytron fra hver fisjon forårsaker en ny fisjon, vil prosessen fortsette å løpe med konstant hastighet. Systemet kalles da kritisk. Det kalles underkritisk hvis mindre enn ett nøytron fra hver fisjon i gjennomsnitt utløser en ny fisjon, og overkritisk hvis det tilsvarende kreves mer enn ett nøytron. I et underkritisk system stanser kjedereaksjonen etter en tid. I et sterkt overkritisk system vil den øke eksplosjonsartet, noe som brukes i kjernefysiske våpen.

Fusjon

Fusjon (sammensmelting) av lette kjerner foregår bare hvis de to kjernene har stor nok energi til å komme i kontakt med hverandre. Slik energi oppnår de ved en temperatur mellom 10 og 100 millioner kelvin. Ved sammensmeltingen frigjøres energi. For å få kjedereaksjonen til å løpe, må det (som ved vanlig forbrenning) innen systemet absorberes så mye av den frigjorte energien at tilstrekkelig høy temperatur opprettholdes.

Proton-proton-kjeden er et eksempel på en serie av fusjonsprosesser som kan kalles en kjedereaksjon.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg