انرژی شکافت هسته‌ای (FISSION)
کشف انرژی هسته‌ای در جریان جنگ جهانی دوم صورت گرفت و اکنون برای شبکه برق بسیاری از کشورها هزاران کیلو وات تهیه می کند (نیروگاه هسته ای). بحران انرژی بر اثر بالارفتن قیمت نفت در سال 1973 استفاده از انرژی شکافت هسته‌ای بیشتر وارد صحنه کرد. در حال حاضر ممالک اروپایی انرژی هسته‌ای را تنها انرژی می‌داند. که می‌تواند در اکثر موارد جایگزین نفت شود. استفاده از انرژی شکافت هسته‌ای که بر روی یک ماده قابل احتراق کانی که بصورت محدود پایه گذاری می‌شود. برای سایر کشورها خطرات بسیار دارد در حال حاضر تولید الکتریسته با استفاده از شکافت هسته‌ای کنترل شده به میزان زیادی توسعه یافته و مورد قبول واقع شده است. تولید انرژی هسته‌ای در کشورهای توسعه یافته بخش مهمی از طرح انرژی ملی را تشکیل می‌دهد.
شکافت
هسته ای برای اولین بار در سال 1939 توسط اتوهان و لییزمیتنر در انیستیتوی شیمی قیصر ویلهلم
در برلین کشف شد . نتایج بمباران اورانیوم به وسیله نوترون، هم جالب بود و هم
سؤال برانگیز. این آزمایش اولین بار در سال 1934 توسط انریکوفرمی (Enrico Fermi) و همکارانش انجام شد اما
تا سالها بعد نتوانستند به خوبی آن را تفسیر کنند.
16ژانویه
سال 1939 نیلزبوهر (Niles Bohr) از کپنهاگ دانمارک به ایالات متحده آمد تا چند ماهی را در پرینستون بگذراند و درباره برخی
مسائل با آلبرت اینشتن به بحث بپردازد
( سال بعد بوهر مجبور شد برای فرار از دست نازیها به سوئد فرار کند ) درست قبل از اینکه بوهر
دانمارک را ترک کند دو تن از همکارانش به نام اتورابرت فریچ (Oto Robert Frich) و لیز میتنر (Lise Meitner) که هر دو از آلمان فرار کرده بودند
درباره تحقیقاتشان با بوهر صحبت کردند آنها حدس زده بودند که احتمالاً جذب یک نوترون توسط هسته
اورانیوم در برخی موارد منجر به شکسته شدن هسته به دو بخش تقریباً مساوی همراه با
آزاد شدن مقدار زیادی انرژی خواهد شد فرآیندی که آنها اسمش را " شکافت "
گذاشتند..
شکافت هسته ای را می توان با روشهای مختلفی القا کرد. یکی
از این روشها بمباران کردن هسته اتم قابل شکافت به وسیله ذره دیگری است که
انرژی مناسبی داشته باشد. این ذره دوم معمولاً یک نوترون آزاد است که با سرعت بسیار
بالا حرکت می کند. هسته این نوترون را جذب می کند. جذب نوترون باعث ناپایدار شدن
هسته می شود پس از آن هسته به 2 یا چند قسمت شکسته می شود به این قسمتهای تولید
شده، محصولات شکافت می گویند که شامل 2 هسته سبک تر، 2 یا 3 نوترون آزاد دیگر و تعدادی
فوتون می باشد. انرژی آزاد شده این فرآیند در مقایسه با واکنش های شیمیایی بسیار
زیاد است. این انرژی هم به صورت تابش فوتون ( مثل پرتوهای گاما ) و هم به صورت
انرژی جنبیش ( انرژی حرکتی ) هسته و نوترونهای آزاد می شود. یک واکنش شکافت به طور
معمول حدود 200Mev انرژی
آزاد می کند.
راکتورهای هسته برای اهداف فراوانی طراحی و ساخته می شوند که بعضی از آنها عبارتند از:
- راکتورهای تولید حرارت و برق
- راکتورهای کِشنده
- راکتورهای تحقیقاتی
- راکتورهای تولید پلوتونیم
- راکتورهای اختصاصی برای مقاصدی همچون ساخت زیردریایی، فضا پیما، آب شیرین کن و...
