הגדרת ביקוע גרעיני ודוגמאות

ביקוע הוא פיצול של גרעין אטומי לשני גרעינים קלים יותר או יותר המלווים אנרגיה שחרור. האטום הכבד המקורי מכונה גרעין האב, והגרעינים הקלים יותר הם גרעין בת. ביקוע הוא סוג של תגובה גרעינית שעלולה להתרחש באופן ספונטני או כתוצאה מחלקיק המכה בגרעין אטומי.

הסיבה לכך היא ביקוע היא שהאנרגיה מערערת את האיזון בין הדחייה האלקטרוסטטית בין פרוטונים טעונים באופן חיובי לבין הכוח הגרעיני החזק המחזיק פרוטונים ונויטרונים יחד. הגרעין מתנדנד, כך שהדחייה עשויה להתגבר על המשיכה לטווח הקצר, ולגרום להתפצלות האטום.

שינוי המסה ושחרור האנרגיה מניבים גרעינים קטנים יותר שהם יציבים יותר מהגרעין הכבד המקורי. עם זאת, גרעיני הבת עשויים עדיין להיות רדיואקטיביים. האנרגיה המופעלת על ידי ביקוע גרעיני משמעותית. לדוגמה, ביקוע של קילוגרם אחד של אורניום משחרר אנרגיה רבה כמו שריפת כארבעה מיליארד קילוגרמים של פחם.

אנרגיה נדרשת על מנת שהביקוע יתרחש. לפעמים זה מסופק באופן טבעי, מירידה רדיואקטיבית של אלמנט. פעמים אחרות, אנרגיה מתווספת לגרעין כדי להתגבר על האנרגיה המחייבת הגרעינית המחזיקה את הפרוטונים והנויטרונים יחד. בתחנות כוח גרעיניות, נויטרונים אנרגטיים מופנים לדגימה של

האם תגובת שרשרת יכולה להתרחש או לא, תלוי באנרגיה של הנויטרונים שמשתחררים ובאופן קרוב אטומי האורניום השכנים. ניתן לשלוט או למתן את התגובה על ידי החדרת חומר הקולט נויטרונים לפני שהם יכולים להגיב עם יותר אטומי אורניום.