Теория:
При делении ядра урана образуются \(2\)–\(3\) свободных нейтрона, которые в свою очередь могут быть захвачены ядрами и вызвать деление ещё двух ядер. При этом уже образуются \(4\) нейтрона, которые вызовут деление четырёх ядер, и выделятся восемь нейтронов и т. д. Возникает цепная реакция деления изотопа ядра урана .
Рисунок \(1\). Цепная реакция деления ядер урана-\(235\)
Возможные варианты протекания цепной реакции.
- Число свободных нейтронов не меняется в ходе реакции. В этом случае неизменным будет количество энергии, которая выделяется за единицу времени при делении ядер урана. Такую реакцию реализуют на атомных станциях.
- Число свободных нейтронов уменьшается в ходе реакции. В таком случае будет уменьшаться и количество выделяемой энергии, так как уменьшается число делящихся ядер урана в единицу времени. Число свободных нейтронов на атомных станциях уменьшают, если необходимо остановить цепную реакцию.
- Число свободных нейтронов увеличивается в ходе реакции. В этом случае резко увеличивается число делящихся ядер урана в единицу времени, а значит, возрастает и количество выделяемой энергии. Такая реакция протекает в атомной бомбе и может протекать на атомной станции в результате аварии. Ярким примером является авария на Чернобыльской АС 1986 году и на АЭС Фукусима-1 в 2011 году.