Fîsyona nukleerî

Berteka reaksiyona fîsyonê. Notronek ji aliyê nukleera uranyûm-235 ve tê mijandin û wê wexteke kurt vediguherîne nukleereke uranyûm-236 a bi coş (an jî rewşa enerjîbilind); enerjiya vê coşê ji enerjiya kînetîk a notronê û hêzên ku neutronê girêdidin, pêk tê. Piştre, uranyûm-236 dabeşî elementên siviktir ên bi leza bilind dibe (eserên fîsyonê) ku xwediyê miqdareke pir mezin a enerjiya kînetîk in; herwiha çend notronên azad û yek an çend "tîrêjên gama yên bilez" (ku nayên nîşandan) jî derdixe derve.

Fîsyona nukleerî reaksiyonek e ku tê de navoka atomekê dabeşî du an zêdetir navikên biçûktir dibe. Pêvajoya parçekirinê bi gelemperî notron û tîrêjên gamayê çêdike û, heta li gorî pîvanên enerjiyê yên hilweşîna radyoaktîf jî, miqdarek pir mezin a enerjiyê derdixe holê. Ew enerjiya azad a ku ji parçekirina atomeke uraniyûm-235 derdikeve, bi qasî 100 milyon cara zêdetir e ji wê enerjiya ku ji şewitandina atomeke karbonê di hewayê de ji bo hilberîna CO₂yê tê bidestxistin.

Fîsyona nukleerî ji aliyê kîmyageran Otto Hahn û Fritz Strassmann û fîzîknasan Lise Meitner û Otto Robert Frisch ve hate keşfkirin. Hahn û Strassmann di 19ê kanûna pêşîn a 1938an de îsbat kirin ku reaksiyoneke fîsyonê pêk hatiye û Meitner ligel biraziyê wî Frisch, di çileya 1939an de ew bi awayekî teorîk rave kirin. Frisch, bi mesela fîsyona biyolojîk a şaneyên zindî, navê "fîsyon" (parçebûn) li vê pêvajoyê kir.  Di duyê weşana wî ya derbarê fîsyona nukleerî de ku di sibata 1939an de derket, Hahn û Strassmann hebûn û derketina derve ya notronê zêde di wexta pêvajoya fîsyonê de pêşbînî kirin; bi wî awayî, bi komkirina girseyeke krîtîk a madeya parçebûyî, deriyê pêkanîna reaksiyoneke zincîreyî ya nukleerî vekirin.

Ji bo nuklîdên giran, ew reaksiyonek eksotermîk e ku mîqdarên mezin ên enerjiyê hem wekî radyasyonên elektromanyetîk û hem jî wekî enerjiya kînetîk a perçeyan berdide (germkirina madeya girseyî ku tê de dabeşbûn çêdibe). Mîna fusiyona nukleerî, ji bo ku dabeşbûn enerjiyê hilberîne, divê enerjiya girêdana tevahî ya elementên encam ji ya elementa destpêkê mezintir be. Divê astengiya dabeşbûnî jî were derbaskirin. Nuklîdên dabeşkirî bi giranî di têkiliyên bi notronên bilez re parçe dibin, lê nuklîdên dabeşkirî bi hêsanî di têkiliyên bi "yavaş" ango notronên germî re parçe dibin ku bi gelemperî ji nermbûna notronên bilez derdikevin. Şîyana sê îzotopan (U-233, U-235, û Pu-239) ji bo domandina reaksiyonek zincîra nukleerî dihêle ku hêzgeha nukleerî di rewşek krîtîk a derengmayî de ji bo berdana enerjiya kontrolkirî bixebitin û herwiha ji bo silaxên nukleerî ku di rewşek superkrîtîk a bilez de ji bo berdana enerjiya bêkontrol ku di nêzîkî mîkrosaniyeke de çêdibe bixebitin.

Fisyon cureyek ji veguherîna nukleerî ye ji ber ku perçeyên ku çêdibin ne heman elementa atoma orîjînal in. Du (an jî zêdetir) nukleer in ku têne hilberandin pir caran bi mezinahiyên berawirdî lê hinekî ferq ne, bi gelemperî bi rêjeya girseyî ya hilberên nêzîkî 3 ber 2, ji bo îzotopên fisyonî ên hevpar. Pirî a fisyonan fisyonên dualî ne (du perçeyên barkirî çêdikin), lê carinan (2 heta 4 caran di 1000 bûyeran de), sê perçeyên bi barkirina erênî, di fisyonek sêalî de têne hilberandin. Mezinahiya herî biçûk ji van perçeyan di pêvajoyên sêalî de ji protonek heya nukleerekî argonê diguhere. Pêkhateya nepêşbînîkirî ya hilberan (ku bi awayekî îhtîmalî ya berfireh û hinekî kaotîk diguherin) fisyonan ji pêvajoyên tunelkirina kuantûmê yên wekî emisyona protonê, hilweşîna alfa û hilweşîna clusterê vediqetîne ku her carê heman hilberan didin.

Di sala 1940ê de ji aliyê Georgy Flyorov, Konstantin Petrzhak û Îgor Kurçatov ve hatiye keşifkirin, di navbeya du îzotopan de fîsyoneke xweber e ku ne ji aliyê notroneke eksogen ve tê çêkirin, lêbelê hilweşîneke radyoaktîf a xweber e ku ji ber ku nukleer ji ber pirbûna notronan ne aram e, çêdibe û di îzotopên bi girseya pir zêde de çêdibe. Berevajî fusiyoneke nukleerî ku stêrkan dixebitîne û gî hêmanên gerdûnê afirandiye, însan dikare fîsyoneke nukleerî wekî tiştekî ji bo pêşveçûna gerdûnê bêmane bihesibîne. Digel vê yekê, reaktorên fîsyoneke nukleerî yên xwezayî di bin şert û mercên pir kêm de çêbûne.