Tre nøytroner ut betyr tre nye fisjoner inn

Hva viser visualet?

Fisjonen av U-235 gir tre nøytroner i tillegg til de to fisjonsproduktene. Hvert av dem kan utløse en ny fisjon. Da tredobles antallet for hver generasjon, og veksten blir eksponentiell: 3ⁿ, ikke 3·n.

Seks generasjoner gir 1 + 3 + 9 + 27 + 81 + 243 = 364 fisjoner. Med omtrent 200 MeV per fisjon blir det 72 800 MeV, som tilsvarer 1,17 · 10⁻⁸ joule. Etter bare seks ledd i kjeden.

Om kjeden løper eller dør ut, avhenger av hvor mange av nøytronene som faktisk treffer en ny U-235-kjerne. Slipper alle tre unna eller blir fanget av annet materiale, stopper kjeden. Treffer i snitt mer enn ett av dem, vokser den.

Slik leser du visualet

Merkene under står også i bildet.

1. A. Én fisjon starter kjeden. Generasjon 0: ett nøytron og én U-235-kjerne som spaltes.
2. B. Hver fisjon gir tre nye. Generasjon 1 har 3 fisjoner, generasjon 2 har 9. Tallet tredobles for hvert ledd.
3. C. Seks generasjoner gir 364. 1 + 3 + 9 + 27 + 81 + 243 = 364 fisjoner til sammen.

Nøkkelbegreper

• kjedereaksjon
• generasjon
• eksponentiell vekst
• nøytron
• fisjon
• 3ⁿ

På prøve og muntlig-praktisk

Kapittelets fisjonslikning oppgir de tre nøytronene. Oppgaver kan be deg regne antall fisjoner eller frigjort energi etter et gitt antall generasjoner – bruk 3ⁿ og summen av den geometriske rekka.

Kildegrunnlag

https://www.ifingo.no/fysikk2/atom-kjerne-og-partikkelfysikk