Поділ ядер
Набагато більший енергетичний вихід мають реакції ділення. Так називається процес, при якому ядро спонтанно або вимушено розпадається на близькі по масі осколки (як правило, два, рідко – три) і деякі більш легкі продукти. Ядро ділиться, якщо його потенційна енергія перевищить вихідне значення на деяку величину, звану бар’єром поділу. Однак імовірність спонтанного процесу навіть для важких ядер невелика.
Вона істотно зростає при отриманні ядром відповідної енергії ззовні (при попаданні в нього частки). Найбільш легко проникає в ядро, нейтрон, оскільки він не схильний до сил електростатичного відштовхування. Попадання нейтрона призводить до підвищення внутрішньої енергії ядра, воно деформується з утворенням перетяжки і ділиться. Осколки розлітаються під дією кулонівських сил. Приклад ядерної реакції поділу демонструє уран-235, поглинув нейтрон:
23592U + 10n → 14456Ba + 8936Kr + 3 10n.
Розщеплення на барій-144 і криптон-89 – лише один з можливих варіантів поділу урану-235. Цю реакцію можна записати у вигляді 23592U + 10n → 23692U* → 14456Ba + 8936Kr + 3 10n, де 23692U* – сильно порушена складене ядро з високою потенційною енергією. Надлишок її поряд з різницею енергій зв’язку материнського і дочірніх ядер виділяється головним чином (близько 80%) у формі кінетичної енергії продуктів реакції, а також частково у формі потенційної енергії осколків розподілу. Загальна енергія ділення масивного ядра – приблизно 200 Мев. В перерахунку на 1 грам урану-235 (за умови, що прореагували всі ядра) це становить 8,2 ∙ 104 мегаджоулей.
