1. Fission: La façon la plus courante de libérer l'énergie de l'uranium est la fission nucléaire. Dans ce processus, un neutron frappe un noyau d'uranium, le faisant diviser en deux noyaux plus petits (produits de fission) et libérant plusieurs neutrons, énergie et rayonnement gamma.
2. Isotopes: Les isotopes d'uranium les plus courants utilisés dans l'énergie nucléaire sont l'uranium-235 (U-235) et l'uranium-238 (U-238). U-235 est fissionnable avec des neutrons lents, tandis que U-238 ne l'est pas. Cependant, U-238 peut capturer des neutrons rapides et devenir du plutonium-239, qui est fissionnable.
3. Libération d'énergie: L'énergie libérée en fission varie en fonction des produits de fission spécifiques. En moyenne, la fission d'un atome U-235 libère environ 200 MeV (Mega Electron Volts) d'énergie.
4. Réaction en chaîne: Les neutrons libérés peuvent ensuite frapper d'autres noyaux d'uranium, provoquant une réaction en chaîne qui peut produire une libération soutenue d'énergie, comme utilisé dans les centrales nucléaires.
5. Autres réactions: D'autres réactions nucléaires impliquant l'uranium, comme la capture de neutrons ou la désintégration alpha, libèrent également l'énergie, mais en plus petites quantités par rapport à la fission.
Exemples spécifiques:
* U-235 Fission: Lorsqu'un noyau U-235 absorbe un neutron, il peut se diviser en Krypton-92 et Barium-141, libérant 202,5 MeV d'énergie.
* Capture de neutrons U-238: Lorsqu'un noyau U-238 absorbe un neutron, il devient U-239, qui se désintègre vers Neptunium-239 puis Plutonium-239, libérant 4,8 MeV d'énergie dans le processus de désintégration.
Conclusion:
La libération d'énergie dans la rupture d'un noyau d'uranium dépend des isotopes spécifiques et du type de réaction nucléaire. La fission de U-235 libère le plus d'énergie, de l'ordre de 200 MEV par atome, qui est utilisée dans les centrales nucléaires. Cependant, d'autres réactions impliquant l'uranium libèrent également de l'énergie, mais en plus petites quantités.
