تحقیق تاریخچه انرزی هسته ای

مقدمه تاریخی بر انرژی هسته ای

داستان کشف و گسترش انرژی هسته ای، که در مفهوم این پژوهش انرژی ای است که در اثر شکافت اوارنیم و احتمالاً عناصر سنگین دیگر آزاد می شود، به سال 1311/1932، که چادویک در آزمایشگاه کاوندیش، واقع در کمبریج، نوترون را شناسایی کرد، بر می گردد.

این کشف از چند نظر دارای اهمیت بود. اولاً، تشریح ساختار اتم به شکل قابل قبول تری امکان پذیر شد و نشان داده شد که هر عنصر بخصوص ممکن است چندین ایزوتوپ مختلف، یعنی گونه های مختلفی که تعداد نوترون های آنها فرق می کند، داشته باشد. ثانیاً، نوترون ذره جدیدی بود که برای بمباران هسته اتم و ایجاد واکنشهای مصنوعی در اختیار دانشمندان فیزیک اتمی قرار می گرفت. در سالهای قبل از آن، دانشمندان برای این منظور از ذرات پروتون و آلفا (هسته عنصر هلیم) استفاده می کردند، اما بلافاصله بعد از کشف نوترون این دانشمندان، بخصوص دانشمند ایتالیایی فرمی که در رم کار می کرد، دریافتند که این ذره به علت بی بار بودن (برخلاف پروتون و ذره آلفا) آسان تر به درون سد پتاسیل هسته اتم نفوذ کرده با آن برهم کنش می کند.

چند سال بعد، فرمی و همکارانش در رم عناصر طبیعی زیادی را با نوترون بمباران کردند و فرآورده های واکنشهای حاصل را مورد مطالعه قرار دادند. در بسیاری موارد فرمی دریافت که ایزوتوپ های پرتوازی عنصر اصلی تولید می شدند، و وقتی این ایزوتوپ هاوا می پاشیدند عناصر دیگری، کمی سنگین تر از عناصر اصلی است، تولید می شدند. با این روش اورانیم، سنگین ترین عنصر طبیعی، در اثر بمباران با نوترون به عناصر سنگین تر فرا اوارنیم، که به صورت طبیعی روی زمین یافت نمی شدند، تبدیل شد. در این برهه، فرمی دو کشف بزرگ دیگر هم صورت داد، یکی اینکه نوترون های کم انرژی بطور کلی برای تولید واکنشهای هسته ای مؤثرند از نوترون های پر انرژی هستند، و دیگر اینکه مؤثرترین راه کند کردن نوترون های پر انرژی پراکندگیهای متوالی آنها از عناصر سبک مثل هیدروژن در ترکیباتی مثل آب و پارافین است. نقش مهم این دو کشف در گسترش انرژی هسته ای در سالهای بعد به ثبوت رسید.