Hoe kunnen atoomkernen worden gesplitst?
U heeft niet per se het beste natuurkundige inzicht en wilt toch weten hoe atoomkernen gesplitst kunnen worden? Dan moet je eerst kennis opdoen over de opbouw van atomen. Dan wordt het principe van kernsplijting veel begrijpelijker.
Als je je afvraagt hoe atoomkernen kunnen worden gesplitst, moet je eerst begrijpen hoe een atoom is opgebouwd.
Algemene informatie over het atoom
- Atomen zijn een van de kleinste bouwstenen van materie, die, in tegenstelling tot wat eerder werd aangenomen, kan worden gesplitst door neutronen te voorzien van het vrijkomen van energie.
- De schil van atomen bestaat uit negatief geladen elektronen en elk omringt de atoomkern, die bestaat uit positief geladen protonen en ongeladen neutronen.
- Atomen met hetzelfde aantal elektronen en protonen behoren tot hetzelfde type chemisch element. Het aantal neutronen in de atoomkernen van atomen van hetzelfde element kan echter verschillen. Dit aantal neutronen is in de natuurkunde ook wel de isotoop van het element genoemd.
- Door de elektrische lading kunnen de elektronen op de atomaire schillen zich binden aan meerdere atoomkernen, waaruit een groep atomen, een molecuul, ontstaat.
- Atomen zijn zo klein dat het menselijk oog ze alleen kan zien met extreme hulpmiddelen zoals de scanning tunneling microscoop.
Atoomkern - definitie
Alle materie bestaat uit atomen, dit is algemeen bekend. Een atoom bestaat uit...
Zo kunnen atoomkernen worden gesplitst
Naast de spontane splitsing van atoomkernen, die op eigen kracht en zonder hulp van buitenaf plaatsvindt, kunnen de atoomkernen ook bewust worden gesplitst. In dit geval spreekt men van een geïnduceerde kernsplijting.
- Plutonium- en uraniumisotopen zijn bijzonder gemakkelijk te splitsen wanneer er neutronen aan worden toegevoerd.
- Bij het splitsen zal energie vrijkomt, is het een exotherme reactie.
- Er zijn bijzonder zware atomen waarin het aantal protonen in de kern erg groot is. Hier komt de afstotingskracht tussen de positief geladen protonen ongeveer overeen met de aantrekkingskracht de elektronen op de schil, waardoor de kern enigszins onstabiel wordt en daardoor makkelijker te splitsen is.
- Andere atoomkernen hebben aanzienlijk minder protonen dan elektronen op de buitenste schil. Deze atomen zijn erg stabiel, hier moet je neutronen aan toevoegen om een splijting mogelijk te maken.
- Voeg je neutronen toe aan deze atomen, dan worden deze neutronen opgenomen in de atoomkernen, wat resulteert in sterk geëxciteerde tussenkernen van de isotopen met een zeer korte levensduur.
- In de meeste gevallen leidt de toevoeging van neutronen tot splijting, in de meest zeldzame gevallen stuur de atoomkernen vormen een gamma-kwantum en gaan zo in een meer solide nucleaire toestand dan voorheen heerste.
Zo vindt de splitsing van de atoomkernen figuurlijk plaats
- Nadat het neutron een atoomkern is binnengedrongen, begint het te trillen, wat betekent dat het aanvankelijk de vorm van een ellips aanneemt.
- De vervorming blijft toenemen totdat de kern zich in het midden begint te vernauwen als een halter.
- Ten slotte valt de atoomkern uiteen in twee puinkernen en komen er twee tot drie neutronen tegelijk vrij.