1939 年 1 月 6 日、専門家は最初の核分裂の成功を知りました。科学者のオットー・ハーンとフリッツ・シュトラスマンは、ウランの中性子照射について雑誌「Naturwissenschaft」で報告しています。
原子を分割する試みは、もはや新しいものではなくなりました。 1919年、物理学者アーネスト・ラザフォードは最初の原子を「粉砕」し、窒素を酸素に変えました。彼は一つの要素から別の要素を得たのです。ただし、酸素原子は窒素原子よりもわずかに重いだけです。その後数年間で、有名な原子研究所はすべて原子を変換しました。
原子核分裂による発電は長い間絶望的でした
原子が衝突すると、元の元素と重量がほとんど変わらない元素だけが形成されるというのが確立された法則です。科学者たちは、原子核が真ん中で分裂することは不可能だと考えていました。そのため、原子核が爆発したときに発生するであろう膨大なエネルギーを放出することは絶望的だと考えられていました。
最初の分裂
ローマのエンリコ・フェルミやベルリンのリーゼ・マイトナーやオットー・ハーンなどの経験豊富な実験研究者は、これに基づいて何年も実験を続けましたが無駄であり、常に新たな矛盾に遭遇しました。 1938 年 11 月、オットー・ハーンは解決策を知っていると考えました。コペンハーゲンで、彼は有名な物理学者でノーベル賞受賞者のニールス・ボーアに会い、ウランがラジウムになることについてどう思うかを尋ねました。ラジウムはウランよりもそれほど軽いわけではありませんが、ボーアは重量の差が大きすぎることに気づきました。
1925 年、リーゼ・マイトナーとオットー・ハーンはベルリンのカイザー・ヴィルヘルム研究所の研究室で実験を実施しました。ハーンはベルリンに戻り、自分の仮定が正しかったことを証明したいと考えました。 1938年12月、オットー・ハーンと同僚のフリッツ・シュトラスマンは、ベルリンのカイザー・ヴィルヘルム化学研究所でウラン原子を衝突させてラジウムを入手しようと試みた。彼らは成功しませんでした。しかしその後、まったく予想外のことが起こりました。ウランに核粒子を衝突させている間に、バリウムという元素が見つかりました。バリウムはウランの半分の重さしかありません。したがって、それは核分裂によって生成されたに違いありません。
リーゼ・マイトナーは出来事を正しく解釈します
数日後、ハーンはカイザー・ヴィルヘルム研究所の同僚である物理学者リーゼ・マイトナーにこの発見について手紙を書いた。マイトナーさんは数カ月前にユダヤ人としてドイツを離れなければならなかった。彼女は、同じく物理学者だった甥のオットー ロバート フリッシュとともに、ウラン核分裂の物理的解釈を初めて与えました。
1939 年の初めに、オットー ハーンと同僚のフリッツ シュトラスマンは実験の結果を発表しました。論文「ウランに中性子が照射されたときに形成されるアルカリ土類金属の検出と挙動について」は、1939 年 1 月 6 日に雑誌「Naturwissenschaft」に掲載されました。オットー ハーンは、その発見により 1944 年にノーベル化学賞を受賞しました。
原子力エネルギーと核兵器
核分裂の研究は、新しい時代、つまり原子力の時代の到来を告げました。当時の核分裂の魅力は、原子核に蓄えられたエネルギーを利用できるという見通しでした。自然放射能はこれには適していませんでした。 「一方、核分裂では、エネルギーを生み出す核プロセスを連鎖反応で増大させることが可能である。なぜなら、それぞれの核分裂がさらなる核分裂を引き起こす可能性のある中性子をいくつか放出するからである」と、例えばマインツ大学は述べている。 /P> 米国は核兵器の開発を大々的に推進した。
国際的に、特に米国で、この発見は大きな波紋を引き起こした。最初の原子炉は、イタリアの物理学者エンリコ・フェルミの監督のもと、1942 年 12 月 2 日にシカゴで運転を開始しました。この現象をテクノロジーに変換するのにわずか 4 年かかりました。シカゴの発電所は発電に使用されたのではなく、核兵器の製造を目的としたマンハッタン計画の一部でした。原爆の開発と製造は多大な労力をかけて進められた。第二次世界大戦中、米国は初めて核兵器を使用しました。
民間原子炉技術
医療診断など、原子力の平和的利用は主に戦後に知られ、使用されました。 1986年4月のチェルノブイリの原子炉事故により、民生用原子炉技術も黄昏に陥った。今日まで続く原子力発電所の安全性に関する議論が始まりました。
放射能と核分裂
放射能は、宇宙放射線などの形で遍在しています。高山では空気が薄く、宇宙からの放射線の遮蔽が不十分です。ただし、放射性放射線は、火山岩などの地面からも発生します。
放射能という用語は、外部の影響なしに変換され、それによって特有の放射線を放出する特定の物質の特性を表します。原子は多くの場合安定ではありません。それらは自然に崩壊し、電離放射線、つまり放射性放射線を放出します。ただし、適切な励起エネルギーを供給することによって、原子の崩壊を人為的に強制することもできます。中性子が照射されると、原子核は 2 つ以上の非常に軽い原子核に分裂します。
この分裂により、運動エネルギーと強力な放射線が放出されます。さらに、2 ～ 3 個の中性子が生成され、他の原子核を攻撃して分裂させるために使用できます。これにより、雪崩のような減衰プロセスが発生します。核分裂はエネルギーを生成するために使用できますが、核兵器にも使用できます。