1. Fission: Il modo più comune per rilasciare energia dall'uranio è attraverso la fissione nucleare. In questo processo, un neutrone colpisce un nucleo di uranio, facendolo divisione in due nuclei più piccoli (prodotti di fissione) e rilasciando diversi neutroni, energia e radiazioni gamma.
2. Isotopi: Gli isotopi di uranio più comuni utilizzati nell'energia nucleare sono l'uranio-235 (U-235) e l'uranio-238 (U-238). U-235 è fissibile con neutroni lenti, mentre U-238 non lo è. Tuttavia, U-238 può catturare neutroni veloci e diventare plutonio-239, che è fissibile.
3. Rilascio di energia: L'energia rilasciata in fissione varia a seconda dei prodotti di fissione specifici. In media, la fissione di un atomo U-235 rilascia circa 200 MeV (Mega Electron Volt) di energia.
4. Reazione a catena: I neutroni rilasciati possono quindi colpire altri nuclei di uranio, causando una reazione a catena in grado di produrre un rilascio prolungato di energia, utilizzato nelle centrali nucleari.
5. Altre reazioni: Altre reazioni nucleari che coinvolgono l'uranio, come la cattura dei neutroni o il decadimento alfa, rilasciano anche energia, ma in quantità minori rispetto alla fissione.
Esempi specifici:
* Fissione U-235: Quando un nucleo U-235 assorbe un neutrone, può dividersi in Krypton-92 e Bario-141, rilasciando circa 202,5 MeV di energia.
* U-238 Capture di neutroni: Quando un nucleo U-238 assorbe un neutrone, diventa U-239, che decade a Neptunium-239 e poi al plutonio-239, rilasciando circa 4,8 MeV di energia nel processo di decadimento.
Conclusione:
Il rilascio di energia nella rottura di un nucleo di uranio dipende dagli isotopi specifici e dal tipo di reazione nucleare. La fissione di U-235 rilascia più energia, nell'ordine di 200 mev per atomo, che viene utilizzato nelle centrali nucleari. Tuttavia, altre reazioni che coinvolgono l'uranio rilasciano anche energia, sebbene in quantità minori.
