تعرف على الإنشطار النووي وكيفية حدوثه

الانشطار النووي هو تفاعل تنشطر فيه نواة ذرة عنصر ثقيل إلى ذرتين أو أكثر، فيتحول العنصر إلى عنصر آخر، وينتج عن هذا التفاعل نيوترونات وفوتونات عالية الطاقة وجسيمات نووية مثل جسيمات ألفا وأشعة بيتا، وخلال عملية الإنشطار تتولد كميات ضخمة من الطاقة الحرارية والإشعاعية، ولوحظ عند القيام بهذا التفاعل أن كتلة المواد الداخلة في التفاعل أكبر من كتلة المواد الناتجة عن التفاعل، الأمر الذي يتنافى مع قانون بقاء المادة.
واستخدم قانون النسبية لتوضيح الأمر فوجد أن كتلة المواد الناتجة عن التفاعل أقل من كتلة المواد الداخلة في التفاعل لأن الفقد في الكتلة قد تحول إلى طاقة، ومن الممكن حساب الطاقة الناتجة من التفاعل بالمعادلة التالية: (الطاقة = الكتلة المفقودة × مربع سرعة الضوء).
ويختلف عن الإندماج النووي حيث ان الاندماج هو تفاعل تندمج فيه نواتين لعنصرين خفيفين أو أكثر لتشكيل عنصر جديد بنواة أثقل أو عنصر بعدد ذري أعلى وخلال هذا التفاعل يتحول جزء من المادة إلى طاقة هائلة حسب معادلة تكافؤ الطاقة والكتلة للعالم "ألبرت آينشتاين"، ونلاحظ أن الإنشطار النووي عكس الإندماج النووي تماما والتشابه في كلا العمليتين هو أن الطاقة تتحرر بكميات هائلة.
وتحصل الشمس والنجوم بمختلف أنواعها على طاقتها من خلال التفاعلات الإندماجية النووية وبسبب ذلك فهي متوهجة منذ زمن بعيد، ومقارنة بين الإندماج النووي والإنشطار النووي:
-الحدوث في الطبيعة:
التفاعلات النووية الإندماجية تحدث في الأجسام الكونية مثل الشمس بشكل طبيعي.
التفاعلات الإنشطارية تتطلب تدخل خارجي، بحيث يتم توفير الظروف التي يمكن أن تساعد في التحكم في معدل إنشطار الذرات حسب الحاجة
-الطاقة اللازمة:
يتطلب التفاعل الإندماجي طاقة ضخمة جدا مقارنة مع التفاعل الإنشطاري.
-الطاقة المتحررة:
الطاقة المتحررة خلال التفاعل الإندماجي أكبر كثيرا من تلك المتحررة خلال التفاعل الإنشطاري.
-الوقود:
محطات توليد الطاقة التي تعمل بالطاقة الإندماجية تستخدم بشكل أساسي نظائر الهيدروجين أي (الديتيريوم والتريتيوم)، أما تلك التي تعمل بالطاقة الإنشطارية تستخدم بشكل أساسي اليورانيوم.(لا يوجد أثقل من اليورانيوم، ولا أخف من الهيدروجين).
-الشروط اللازمة:
التفاعل الإندماجي يتطلب درجة حرارة عالية جدا وبيئة ذات كثافة عالية.
التفاعل الإنشطاري يتطلب نيوترونات سريعة وكتل حرجة للمواد.
-الإستخدام في مجال الأسلحة النووية:
يستخدم الإنشطار النووي في القنابل الإنشطارية والتي تعرف بالقنابل الذرية.
يستخدم الإندماج النووي في القنابل الهيدروجينية.
يتطلب التفاعلان تجهيزات خالية من أي خلل أو أخطاء وعملية تشغيل بالغة الدقة وهما مكلفان جدا.
-العلاقة بين الإنشطار النووي والإندماج النووي:
جتوجد علاقة وثيقة بين التفاعلين، كلاهما مدمر، وحتى يتم عمل إندماج نووي بين ذرات الهيدروجين لابد من توافر قدر هائل من الطاقة حتى يتم التفاعل، وهذه الطاقة النووية يمكن الحصول عليها عن طريق الإنشطار النووي، حيث أنه عند صنع القنبلة الهيدروجينية يكون في قلبها قنبلة تعتمد على الإنشطار النووي، وحولها مجموعة من ذرات الهيدروجين، وعند انفجار القنبلة الداخلية تنتج كمية من الطاقة تساعد في توفير الظروف المناسبة لذرات الهيدروجين حتى يحدث بينها إندماج ويحدث إندماج نووي.