1. Absorption des neutrons : Un neutron lent est absorbé par le noyau d'un atome d'uranium 235. Ce processus forme un noyau d'uranium 236 instable et excité.
2. Excitation nucléaire : L'absorption du neutron rend le noyau d'uranium 236 très excité et énergétique. Il atteint un état de grande instabilité et est prêt à se diviser en fragments plus petits.
3. Fission Nucléaire : Le noyau d'uranium 236 excité subit une fission nucléaire, où il se divise en deux noyaux plus petits et plus stables. Ces fragments, appelés produits de fission, sont généralement du krypton-92 et du baryum-141.
4. Libération de neutrons : Lors du processus de fission, plusieurs neutrons sont libérés. En moyenne, environ 2 à 3 neutrons sont produits par événement de fission. Ces neutrons libérés sont essentiels au maintien de la réaction en chaîne.
5. Réaction en chaîne : Les neutrons libérés lors du processus de fission peuvent continuer à frapper et provoquer d'autres événements de fission dans les atomes d'uranium 235 voisins. Cette séquence de réactions de fission conduit à une réaction en chaîne dans laquelle plusieurs noyaux d'uranium 235 subissent une fission, libérant davantage de neutrons et d'énergie.
6. Masse critique : Pour que la réaction en chaîne devienne autonome, il faut une masse critique d’uranium 235. La masse critique fait référence à la quantité minimale de matière fissile nécessaire pour une réaction de fission en chaîne soutenue. L'uranium 235 est généralement enrichi pour augmenter la concentration de l'isotope et atteindre la criticité.
7. Contrôle de la réaction en chaîne : Dans les réacteurs nucléaires, la réaction en chaîne est soigneusement contrôlée et modérée à l’aide de barres de contrôle. Ces barres absorbent les neutrons, régulant ainsi la vitesse à laquelle la réaction en chaîne progresse et garantissant un fonctionnement sûr et régulier du réacteur.
Il convient de noter que l’uranium 235 ne subit pas de fission spontanée. L'absorption d'un neutron fournit l'énergie et l'instabilité nécessaires pour initier le processus de fission. Dans le domaine des armes nucléaires, la fission rapide et incontrôlée de l’uranium 235 entraîne une libération soudaine d’une énorme énergie, conduisant à la détonation de l’arme.
