Phân hạch là gì? Ứng dụng của phân hạch trong thực tiễn

Phân hạch chính xác là gì? Chúng ta thường xuyên nghe về phân học này nhưng nhiều người trong chúng ta vẫn không hiểu nó là gì. Tại bài viết này sẽ nghiên cứu về khái niệm, sự khác nhau giữa phân hạch và nhiệt hạch và ứng dụng xảy ra phân hạch để hiểu rõ hơn về nó. Hãy cùng Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa tìm hiểu rõ hơn về khái niệm phân hạch là gì ngay nhé.

1. Phân hạch là gì

Khi bị tấn công bởi neutron tự do, các đồng vị nguyên tố sẽ trải qua quá trình phân hạch cảm ứng, được gọi là phân hạch; các đồng vị trải qua quá trình phân hạch khi chịu tác dụng của neutron nhiệt chuyển động chậm còn được gọi là phân hạch.

Ngoài phản ứng phân hạch do neutron gây ra mà con người sử dụng và khai thác, phân hạch còn đề cập đến một loại phân rã phóng xạ tự phát không cần neutron và xảy ra thường xuyên nhất ở các đồng vị có khối lượng lớn. Flyorov, Petrzhak, và Kurchatov[3] đã phát hiện ra hiện tượng phân hạch tự phát vào năm 1940 ở Moscow, khi họ chứng minh rằng, nếu không chiếu xạ neutron, tốc độ phân hạch của uranium thực sự là không đáng kể, như Niels Bohr đã dự đoán.

Tính không thể đoán trước của thành phần sản phẩm (thay đổi theo xác suất rộng và hơi hỗn loạn) tách biệt sự phân hạch khỏi các quá trình xuyên hầm lượng tử thuần túy như phát xạ proton, phân rã alpha và phân rã cụm, tất cả đều cho cùng một sản phẩm. Phản ứng phân hạch hạt nhân tạo ra năng lượng cho năng lượng hạt nhân và gây ra vụ nổ vũ khí hạt nhân. Cả hai ứng dụng đều có thể hình dung được vì một số hợp chất được gọi là nhiên liệu hạt nhân phân hạch khi bị neutron phân hạch tấn công và giải phóng neutron khi chúng vỡ ra. Điều này cho phép các phản ứng dây chuyền hạt nhân tự duy trì, giải phóng năng lượng với tốc độ quy định trong lò phản ứng hạt nhân hoặc ở tốc độ rất cao, không kiểm soát được trong vũ khí hạt nhân.

2. Sự khác biệt giữa nhiệt hạch và phân hạch là gì?

Cả hai đều là quá trình hạt nhân giải phóng năng lượng từ hạt nhân nguyên tử. Tuy nhiên, có một sự khác biệt đáng kể giữa hai. Như đã nêu trước đây, phản ứng phân hạch hạt nhân là sự phá vỡ các hạt nhân nặng thành các hạt nhỏ hơn do tác động của neutron. Điều ngược lại là đúng trong trường hợp phản ứng tổng hợp hạt nhân. Nó kết hợp các lõi nhẹ hơn để tạo thành lõi lớn hơn và nặng hơn.

Ví dụ, trong quá trình phân hạch hạt nhân, uranium 235 (đồng vị duy nhất được tìm thấy trong tự nhiên có thể trải qua quá trình phân hạch hạt nhân) kết hợp với neutron để tạo ra một nguyên tử ổn định hơn. Barium 144, krypton 89 và ba neutron nhanh chóng bị phân chia. Khi uranium phản ứng với neutron, một trong những quá trình có thể xảy ra là quá trình này.

Ngày nay, các lò phản ứng hạt nhân được sử dụng trong hoạt động này và được sử dụng để tạo ra năng lượng điện.

Phản ứng tổng hợp hạt nhân đòi hỏi sự hợp nhất của hai hạt nhân nhẹ hơn để tạo ra hạt nặng hơn. Một lượng năng lượng đáng kể được phát ra trong quá trình này. Ví dụ, các quá trình tổng hợp hạt nhân, trong đó các nguyên tử có khối lượng thấp hơn hợp nhất để tạo ra các nguyên tử nặng hơn, xảy ra liên tục trên Mặt trời. Hai hạt nhân nhẹ hơn phải tích điện dương và chuyển động gần nhau để thắng lực đẩy tĩnh điện. Điều này đòi hỏi mức độ ấm áp và áp lực cao. Vì không có áp suất trong Mặt trời trên hành tinh của chúng ta nên máy gia tốc hạt cung cấp năng lượng cần thiết để hạt nhân phản ứng và vượt qua các lực đẩy này.

3. Ứng dụng của phân hạch trong thực tiễn

Bom phân hạch

Bom phân hạch (đừng nhầm với bom nhiệt hạch), thường được gọi là bom nguyên tử, là một lò phản ứng phân hạch được thiết kế để giải phóng càng nhiều năng lượng càng tốt và nhanh nhất có thể. Trước khi giải phóng năng lượng khiến lò phản ứng phun trào (và do đó phản ứng dây chuyền dừng lại). Nghiên cứu ban đầu về phân hạch hạt nhân được thúc đẩy bởi việc tạo ra vũ khí hạt nhân, trong đó Dự án Manhattan trong Thế chiến II (1 tháng 9 năm 1939 – 2 tháng 9 năm 1945) đã tiến hành phần lớn công việc khoa học. Nghiên cứu bước đầu về phản ứng phân hạch dây chuyền, dẫn đến ba trường hợp sử dụng bom phân hạch trong chiến tranh.

Vào ngày 16 tháng 7 năm 1945, quả bom phân hạch đầu tiên mang tên “The Gadget” đã phát nổ tại cuộc thử nghiệm Trinity ở sa mạc New Mexico.

Như vậy, bài viết này Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa đã giải thích chi tiết phân hạch là gì. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào vui lòng gọi ngay đến HOTLINE 1900 2276 để được nhân viên của chúng tôi hỗ trợ nhanh chóng. Chúng tôi luôn sẵn sàng 24/7 túc trực để có những lời giải đáp hiệu quả nhất