การแบ่งแยกนิวเคลียสและผลผลิตจากฟิชชัน

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง การแบ่งแยกนิวเคลียสและผลผลิตจากฟิชชัน

การแบ่งแยกนิวเคลียส vs. ผลผลิตจากฟิชชัน

prompt gamma rays) ออกมาด่วย (ไม่ได้แสดงในภาพ) การแบ่งแยกนิวเคลียส หรือ นิวเคลียร์ฟิชชัน (nuclear fission) ในสาขาฟิสิกส์นิวเคลียร์และเคมีนิวเคลียร์ เป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์หรือกระบวนการการสลายกัมมันตรังสีอย่างหนึ่งที่นิวเคลียสของอะตอม แตกออกเป็นชิ้นขนาดเล็ก (นิวเคลียสที่เบากว่า) กระบวนการฟิชชันมักจะผลิตนิวตรอนและโปรตอนอิสระ (ในรูปของรังสีแกมมา) พร้อมทั้งปลดปล่อยพลังงานออกมาจำนวนมาก แม้ว่าจะเป็นการปลดปล่อยจากการสลายกัมมันตรังสีก็ตาม นิวเคลียร์ฟิชชันของธาตุหนักถูกค้นพบเมื่อวันที่ 17 ธันวาคม 1938 โดยชาวเยอรมัน นายอ็อตโต ฮาห์นและผู้ช่วยของเขา นายฟริตซ์ Strassmann และได้รับการอธิบายในทางทฤษฎีในเดือนมกราคมปี 1939 โดยนาง Lise Meitner และหลานชายของเธอ นายอ็อตโต โรเบิร์ต Frisch. ผลผลิตจากฟิชชัน (Fission product) หรือ ผลผลิตจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน (Nuclear fission product) เป็นชิ้นส่วนที่เหลือหลังจากนิวเคลียสของอะตอมขนาดใหญ่ผ่านขบวนการนิวเคลียร์ฟิชชั่น โดยปกตินิวเคลียสขนาดใหญ่เช่นของยูเรเนียมจะทำการ fission โดยแยกออกเป็นสองนิวเคลียสในขนาดที่เล็กกว่า พร้อมกับนิวตรอนไม่กี่ตัว กับการปล่อยพลังงานความร้อน (พลังงานจลน์ของนิวเคลียส) และรังสีแกมมาออกมา ทั้งสองนิวเคลียสในขนาดที่เล็กกว่าดังกล่าวเป็นผลผลิตจากฟิชชัน (โปรดดูเพิ่มเติม ผลผลิตจากฟิชชัน (แบ่งตามองค์ประกอบ)) ประมาณ 0.2% ถึง 0.4% ของการ fissions เป็น fissions แบบไตรภาค (ternary fissions) ที่ผลิตนิวเคลียสเบาที่สามเช่นฮีเลียม-4 (90%) หรือทริเทียม (7%) ตัวผลผลิตจากฟิชชันฟิชชันเองมักจะไม่เสถียรและแผ่กัมมันตรังสี เนื่องจากมันค่อนข้างจะที่อุดมไปด้วยนิวตรอนสำหรับอะตอมิกนัมเบอร์ของพวกมัน และพวกมันจำนวนมากก็มีการสลายแบบให้อนุภาคบีตา (beta decay) ได้อย่างรวดเร็ว การสลายตัวแบบนี้จะปลดปล่อยพลังงานเพิ่มเติมในรูปของอนุภาคบีตา, อนุภาคต้านนิวทริโน (antineutrinos), และรังสีแกมมา ดังนั้นเหตุการณ์ฟิชชันตามปกติจะส่งผลให้มีการแผ่รังสีบีตาและ antineutrinos แม้ว่าอนุภาคเหล่านี้จะไม่ได้มีการผลิตโดยตรงจากเหตุการณ์ฟิชชันก็ตาม หลายไอโซโทป (ธาตุที่มีคุณสมบัติทางเคมีเหมือนกัน มีจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสเท่ากันแต่จำนวนนิวตรอนต่างกัน) เหล่านี้มีครึ่งชีวิตที่สั้นมาก ดังนั้นพวกมันจึงปลดปล่อยรังสีออกมาเป็นจำนวนมาก ยกตัวอย่างเช่น strontium-90, strontium-89 และstrontium-94 ทั้งหมดนี้เป็นผลผลิตจากปฏิกิริยาฟิชชั่น พวกมันถูกผลิตออกมาในปริมาณที่คล้ายกัน และแต่ละนิวเคลียสจะสลายตัวโดยการยิงหนึ่งอนุภาคบีตา (อิเล็กตรอน) ออกมา แต่ Sr-90 มีครึ่งชีวิตที่ 30 ปี, SR-89 มีครึ่งชีวิตที่ 50.5 วันและ Sr-94 มีครึ่งชีวิตที่ 75 วินาที เมื่อถูกสร้างเสร็จใหม่ ๆ Sr-89 จะพ่นอนุภาคบีตาเร็วกว่า Sr-90 ถึง 10,600 เท่าและ Sr-94 จะพ่นอนุภาคบีตาเร็วกว่า Sr-90 ถึง 915 ล้านเท่า เป็นเพราะไอโซโทปครึ่งชีวิตสั้นเหล่านี้ที่ทำให้เชื้อเพลิงใช้แล้วเป็นอันตรายอย่างมาก (นอกเหนือไปจากความร้อนที่ถูกสร้างขึ้นอย่างมาก) ทันทีหลังจากที่เครื่องปฏิกรณ์ได้ถูกปิดลง.