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우라늄 -235 핵은 어떻게 핵분열을 겪게됩니까?

원자력 반응에 사용되는 우라늄의 가장 흔한 동위 원소 인 우라늄 -235는 중성자의 흡수에 의해 시작된 연쇄 반응을 통해 핵분열을 겪습니다. 다음은 우라늄 -235 핵이 핵분열을 겪는 방법에 대한 단계별 설명입니다.

1. 중성자 흡수 : 느리게 움직이는 중성자는 우라늄 -235 원자의 핵에 의해 흡수된다. 이 과정은 불안정하고 흥분된 우라늄 -236 핵을 형성합니다.

2. 핵 흥분 : 중성자의 흡수는 우라늄 -236 핵이 매우 흥분하고 활력이되게한다. 그것은 불안정성이 큰 상태에 도달하고 작은 조각으로 나눌 준비가되어 있습니다.

3. 핵분열 : 흥분된 우라늄 -236 핵은 핵분열을 겪고, 여기서 두 개의 더 작고 더 안정적인 핵으로 나뉩니다. 핵분열 생성물이라고하는 이들 단편은 일반적으로 크립톤 -92 및 바륨 -141이다.

4. 중성자 방출 : 핵분열 과정에서 여러 중성자가 방출됩니다. 평균적으로, 핵분열 사건 당 약 2-3 중성자가 생성됩니다. 이들 방출 된 중성자는 연쇄 반응을 유지하는 데 중요합니다.

5. 연쇄 반응 : 핵분열 공정에서 방출 된 중성자는 계속해서 이웃 우라늄 -235 원자에서 추가 핵분열 사건을 일으킬 수 있습니다. 이러한 핵분열 반응 서열은 다수의 우라늄 -235 핵이 핵분열을 겪고 더 많은 중성자와 에너지를 방출하는 연쇄 반응을 초래한다.

6. 임계 질량 : 연쇄 반응이 자체 유지되기 위해서는 우라늄 -235의 임계 질량이 필요합니다. 임계 질량은 지속적인 핵분열 연쇄 반응에 필요한 최소량의 균열 물질을 나타냅니다. 우라늄 -235는 일반적으로 동위 원소의 농도를 증가시키고 중요도를 달성하기 위해 풍부합니다.

7. 연쇄 반응의 제어 : 원자로에서, 연쇄 반응은 대조군로드를 사용하여 신중하게 제어되고 중재된다. 이들 막대는 중성자를 흡수하여 연쇄 반응이 진행되는 속도를 조절하고 반응기의 안전하고 꾸준한 작동을 보장한다.

우라늄 -235가 자발적으로 핵분열을 겪지 않는다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 중성자의 흡수는 핵분열 공정을 시작하는 데 필요한 에너지와 불안정성을 제공합니다. 핵무기에서 우라늄 -235의 신속하고 통제되지 않은 핵분열은 갑자기 막대한 에너지가 방출되어 무기의 폭발로 이어집니다.

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