 · VELKOMMEN
· ASTRONOMI
· ENERGI
· BIOENEGIi
· GEOENERGI
· VANDENERGI
· VINDENERGI
· SOLENERGI
· FISSION
· FUSION
|
|
Fission Spaltning af atomer
Fission
betyder kløvning eller spaltning. Det bruges om
spaltning af atomkerner som regel isotoper af uran. Men
også andre tungere grundstoffer kan fissionerer fx
plutonium. Fissionen indtræder når den tunge atomkerne
bliver ramt af en neutron og den derefter spaltes i to
nye omtrent lige store atomkerner også kaldet
fissionsprodukter. Derudover frigives energi som lys og
varme og 2-3 neutroner. De to nye atomkerner kan fx være
Strontium/yttrium-90 og Xenon-144 eller Cæcium-137 og
Rubidium-97.
Kædereaktion
For
at udvinde energien, der opstår ved en spaltning, på en
økonomisk måde må man starte en kædereaktion, det vil
sige, at de neutroner der bliver frigivet ved fissionen
rammer ind i andre atomkerner og starter nye fissioner.
Den 2. December 1942 i Chicago, lykkedes det italieneren
Enrico Fermi og ungareren Leo Szilard, at gennemfører en
kædereaktion i en atomreaktorer. De havde nemlig fundet
ud af, at kun langsomme neutroner kunne spalte
urankernerne. De havde derfor valgt at bygge deres
atomreaktorer af grafit, som sænker farten på
neutronerne. For at kunne styre reaktoren havde de lavet
mulighed for, at man kunne skyde neutron absorberende
stænger ind i reaktoren for at stoppe den. Udover det,
stod der også en mand parat til at hælde en cadmium
opløsning ud over reaktoren.
Fermi og Szilard
viste godt, at det ikke var alle urankernerne, der ville
spaltes. Kun uran-235 kernerne kunne, mens uran-238
kernerne kun ville, hvis det var meget hurtige neutroner,
de blev bombarderet med. Almindeligt uran indeholder 0,7%
uran-235 og 99,3% uran-238. Hvis man fx vil fremstille en
atombombe, bliver man nød til at fremstille uran med et
højt indhold af uran-235. For når der er et højt
indhold af uran-235, kan kædereaktionen accelerere
voldsomt og til sidst ende i kæmpe udladning af energi.
Med almindeligt uran kan man ikke gennemfører en
kædereaktion, den går simpelthen i stå på grund af,
at neutronerne bliver indfanget af uran-238 atomkernerne.
Men hvis man enten bremser neutronerne ned med en
moderator som Fermi og Szilard, eller gør indholdet af
uran-235 højere ved at berige det, kan det lade sig
gøre. Den energi der forekommer ved en fission, bliver
brugt til at varme vand op med. Derefter bliver det ledt
ind i en turbine, som driver en generator.
Forurening?
Det
miljø farlige ved atomreaktorer er, at de
fissionsprodukter der dannes er radioaktive. Normalt
bliver det radioaktivt affald inde i uranen og derfra kan
man så behandle det. Men hvis der nu sker et
reaktoruheld, spredes en del af det. Det skete fx ved
Tjernobyl ulykken. De radioaktive stoffer udsender enten
alfa eller beta-stråling og gammastråling. Når de
udsender den radioaktive stråling henfalder stofferne. Man
har et mål for, hvornår halvdelen af stoffet er
henfaldet. Det kaldes halveringstiden. Nogle stoffer har
en halveringstid på få minutter og for andre kan det
tage millioner af år. Det er derfor, at man bliver nød
til, at opbevarer det radioaktivt affald i lang tid. I
nogle af henfalds kæderne, kan det tage utrolig lang
tid, før det hele er henfaldet til et stabilt stof.
Konklusion
Fission
som fremtidens energi ressource, medfører nogle store
problemer. For det første findes der kun uran nok på
jorden til cirka 50 års forbrug. Problemerne der vil
opstå med opbevaringen af radioaktivt affald er enorme.
Der er jo ingen der kan pege på et stykke land, der ikke
vil blive brugt de næste 100.000 år. Et radioaktivt
lager kunne blive en nem måde for fjenden at ødelægge
landet på. Det vil kun kræve at smide en bombe oven i
lagret, hvorefter at alt det radioaktive materiale vil
blive spredt ud over landet. Ved nedrivningen vil der
blive en hel del radioaktivt byggemateriale, der også
skal opbevares. I dag har man kun meget lidt erfaring med
nedbrydning af atomkraftværker, da der kun er blevet
nedbrudt et enkelt.
|
|