KHOA HOC: Phản ứng Hạch Tâm NUCLEAR FISSION

Phản ứng hạch tâm


Phản ứng hạch tâm (nuclear fission - cho bom nguyên tử)


Nhân (nuclei) của những đồng vị của những nguyên tố nặng như Uranium và Plutonium có thể bị bắn phá ra làm 2 (split) khi bị bắn bởi từ một trung hoà tử (neutron). Sự bắn phá ra 2 này (splitting) gọi là phản ứng phân hạch nguyên tử NUCLEAR FISSION dể làm A Bomb khác với phản ứng nhiệt hạch NUCLEAR FUSION trong phản ứng làm bom khinh khí H Bomb.

Cứ mỗi trung hòa tử (neutron) bắn phá một nhân U 235 (nuclei) thành 2, kèm các neutrons khác + năng lượng và phóng xạ và mỗi neutron mới này lại bắn phá một nhân U 235 khác và tiếp tục mãi...




Trong phản ứng phân hạch nó sẽ phóng thích ra một năng lượng khổng lồ nhiệt năng (heat) và phóng xạ (radiation). Tiếp tục như thế nó tách ly được các trung hòa tử của một nhân và các trung hoà tử này lại bắn vào các nhân khác rồi các nhân khác cũng bị tách đôi (splitting) và đồng thời tiếp tục phóng thích ra năng lượng khổng lồ khác và tiếp tục như thế mãi . Phản ứng dây chuyền này gọi là fission chain reaction.



Trong phản ứng của vụ nổ bom hạt nhân (A Bomb) phản ứng dây chuyền này cực kỳ nhanh và không còn kiểm soát được có nghĩa là phản ứng này sẽ liên tục mãi (chain) cho đến khi không còn nguyên liệu nữa (tất cả nuclei nặng đều bị chẻ đôi ra sạch (splitted) trái lại trong các lò phản ứng hạt nhân phản ứng dây chuyền này (chain splitting reaction) tương đối chậm và người ta kiểm soát được nó. Do đó người ta có thể ứng dụng trong sản xuất điện năng và chế tạo các chất liệu có phóng xạ hay xạ tố (radioactive materials) dùng trong y khoa và kỹ nghệ.



Lò phản ứng hạt nhân NUCLEAR REACTOR


Nguyên tố đông vị nặng tương đối hạn chế để có thể bị bắn phá được là U -238 (fissionable isotopes) trong nhân U 238 này tổng số (protons+neutrons = 238). Thứ này có nhiều trong thiên nhiên nhưng không dễ phản ứng bằng 2 đồng vị (isotopes) khác là U-235 và Plutonium 239( Pu-239) 2 đồng vị này rất dễ bị bắn phá nên gọi là fissile isotopes Nên U-235 và Pu-239 dễ là nguyên liệu trong các lò phản úng(NUCLEAR REACTOR) hơn U-238.

Nên đặc biệt U-235 và Pu-239 ưu tiên cho bom hạt nhân (nuclear explosion)

Oái ăm thay,loại U-238 lại chiếm tới 99 % trong thiên nhiên còn U-235 chưa tới 1% còn Pu-239 không có trong thiên nhiên như thế người ta phải làm giàu (enrich) U-238 để tăng độ đậm đặc của U-235 và tách ly ra Pu-239.
Nhưng điều đáng nói ở đây hoạt động làm giàu hay tinh chế U-238 còn ngoài tầm tay bọn khủng bố (có lẽ vì cần đên cơ xưởng rộng lớn và kỹ thuật cao nên không thể ẩn núp được).

Đinh trọng Phúc biên khảo 2008