1. Neutronabsorption: En långsamt rörlig neutron absorberas av kärnan i en uran-235-atom. Denna process bildar en instabil och exciterad uran-236 kärna.
2. Nukleär excitation: Absorptionen av neutronen gör att uran-236-kärnan blir mycket upphetsad och energisk. Den når ett tillstånd av stor instabilitet och är redo att delas upp i mindre fragment.
3. Kärnklyvning: Den exciterade uran-236 kärnan genomgår kärnklyvning, där den delar sig i två mindre, mer stabila kärnor. Dessa fragment, som kallas fissionsprodukter, är vanligtvis krypton-92 och barium-141.
4. Frisättning av neutroner: Under fissionsprocessen frigörs flera neutroner. I genomsnitt produceras cirka 2-3 neutroner per fissionshändelse. Dessa frigjorda neutroner är avgörande för att upprätthålla kedjereaktionen.
5. Kedjereaktion: Neutronerna som frigörs i klyvningsprocessen kan fortsätta att slå till och orsaka ytterligare klyvningshändelser i angränsande uran-235-atomer. Denna sekvens av fissionsreaktioner leder till en kedjereaktion där flera uran-235 kärnor genomgår klyvning, vilket frigör mer neutroner och energi.
6. Kritisk massa: För att kedjereaktionen ska bli självbärande krävs en kritisk massa av uran-235. Kritisk massa hänvisar till den minsta mängd klyvbart material som behövs för en ihållande klyvningskedjereaktion. Uran-235 anrikas vanligtvis för att öka koncentrationen av isotopen och uppnå kritikalitet.
7. Kontroll av kedjereaktionen: I kärnreaktorer kontrolleras och modereras kedjereaktionen noggrant med hjälp av kontrollstavar. Dessa stavar absorberar neutroner och reglerar därmed hastigheten med vilken kedjereaktionen fortskrider och säkerställer säker och stabil drift av reaktorn.
Det är värt att notera att uran-235 inte genomgår klyvning spontant. Absorptionen av en neutron ger den nödvändiga energin och instabiliteten för att initiera fissionsprocessen. I kärnvapen resulterar den snabba och okontrollerade klyvningen av uran-235 i ett plötsligt frigörande av enorm energi, vilket leder till att vapnet detonerar.
