Nuclear fission ni mchakato ambapo kiini cha atomi hugawanyika katika nuclei mbili au zaidi ndogo, pamoja na kutolewa kwa nishati. Utaratibu huu ni aina ya mionzi na hutumiwa katika matumizi mbalimbali, ikiwa ni pamoja na mitambo ya nyuklia na mabomu ya atomiki.
Mionzi ni mchakato ambao nuclei za atomiki zisizo imara hupoteza nishati kwa kutoa mionzi. Kuna aina tatu kuu za mionzi: chembe za alpha, chembe za beta na miale ya gamma. Uzalishaji huu unaweza kuwa na madhara, lakini pia una matumizi muhimu katika dawa, tasnia na uzalishaji wa nishati.
Atomi ndio msingi wa nyenzo za ujenzi. Zinajumuisha kiini, ambacho kina protoni na neutroni, na elektroni zinazozunguka kiini. Idadi ya protoni kwenye kiini huamua kipengele. Kwa mfano, hidrojeni ina protoni moja, wakati uranium ina protoni 92.
Wakati wa mgawanyiko wa nyuklia, kiini cha atomi nzito, kama vile uranium-235 au plutonium-239, inachukua nyutroni. Hii hufanya kiini kutokuwa thabiti, na kusababisha kugawanyika katika viini viwili vidogo, vinavyoitwa vipande vya fission. Pamoja na vipande hivi, neutroni kadhaa na kiasi kikubwa cha nishati hutolewa.
Neutroni zinazotolewa wakati wa mpasuko zinaweza kuendelea kusababisha athari zaidi za mtengano katika viini vilivyo karibu. Hii inaunda mmenyuko wa mnyororo. Ikiwa mmenyuko wa mnyororo utadhibitiwa, unaweza kutumika kuzalisha nishati katika mtambo wa nyuklia. Ikiwa haitadhibitiwa, inaweza kusababisha mlipuko, kama vile bomu la atomiki.
Nishati iliyotolewa wakati wa mgawanyiko wa nyuklia hutoka kwa nguvu kali za nyuklia ambazo hushikilia kiini pamoja. Nucleus inapogawanyika, baadhi ya nishati hii hubadilishwa kuwa joto na mionzi. Nishati hii inaweza kutumika kuzalisha umeme.
Mimea ya Nguvu za Nyuklia: Katika mtambo wa nyuklia, athari za mtengano unaodhibitiwa huzalisha joto, ambalo hutumika kuzalisha mvuke. Mvuke huendesha turbine zinazozalisha umeme. Utaratibu huu hautoi gesi chafu, na kuifanya kuwa mbadala safi zaidi kwa mafuta ya kisukuku.
Matumizi ya Matibabu: Isotopu za mionzi zinazozalishwa na fission hutumiwa katika taswira ya matibabu na matibabu ya saratani. Kwa mfano, iodini-131 hutumiwa kutibu saratani ya tezi.
Mabomu ya Atomiki: Athari zisizodhibitiwa za mgawanyiko hutumiwa katika mabomu ya atomiki. Utoaji wa haraka wa nishati husababisha mlipuko mkubwa.
Unaweza kuonyesha mwitikio wa mnyororo kwa kutumia dominoes. Weka mstari wa dhumna zilizosimama mwisho. Unapobisha juu ya domino ya kwanza, itasababisha inayofuata kuanguka, na kadhalika, kuunda mmenyuko wa mnyororo. Hii ni sawa na jinsi neutroni husababisha athari zaidi za mtengano katika mmenyuko wa mnyororo wa nyuklia.
Utengano wa nyuklia hutoa taka zenye mionzi, ambayo lazima idhibitiwe kwa uangalifu ili kuzuia uchafuzi wa mazingira. Zaidi ya hayo, daima kuna hatari ya ajali, kama vile maafa ya Chernobyl, ambayo yanaweza kuwa na madhara makubwa.
