شکافت هسته ای یا فیسیون (به انگلیسی: Nuclear fission) فرایندی است که در آن یک اتم سنگین مانند اورانیوم به دو اتم سبکتر تبدیل می شود. وقتی هسته ای با عدد اتمی زیاد شکافته شود، بر پایه فرمول انیشتین، مقداری از جرم آن به انرژی تبدیل می شود. از این انرژی در تولید برق (در نیروگاه هسته ای) یا تخریب (سلاح های هسته ای) استفاده می شود.
چرخه سوخت هسته ای
برای ایجاد شکافت هسته ای نیاز به بمب باران نوترونی است. یعنی نوترونی را که سرعت آن با سرعت نور برابری می کند توسط آبهای سنگین کاهش سرعت پیدا کنند تا بعد از ناپایدار شدن هسته اتم، اتم تجزیه شود. (در اورانیوم پس از تجزیه عناصر باریم و کریپتون و 2 یا 3 عدد نوترون پس داده می شود)
اوتوهان زمانی که قصد داشت از بمباران اورانیوم با نوترون آن را به رادیم تبدیل کند دریافت که به اتم بسیار کوچک تری دست یافته است. در تمام واکنش هسته ای که تا ان زمان شناخته شده بود تنها ذرات کوچک از هسته جدا می شدند اما این بار یک تقسیم بزرگ رخ داده بود. لیزه مایتنر و اوتو رابرت فریش دریافتند که فراوردهٔ این بمباران نوترونی باریم است و جرم هر اتم اورانیم هنگام تبدیل شدن به ذرات کوچک تر به اندازهٔ یک پنجم جرم یک پروتون کاهش می یابد و این جرم مطابق رابطهٔ اینشتین E=mc² به انرژی تبدیل شده است. به خاطر شباهت این پدیدهٔ تقسیم هسته با تقسیم سلولی مایتنر و فریش آن را شکافت نامیدند. مقالهٔ این یافته در یازدهم فوریهٔ ۱۹۳۹ در نشریهٔ نیچر با عنوان «واکنش هسته ای نوع جدید» منتشر شد.
در تصویر اتم اورانیم-۲۳۵ دیده می شود که پس از برخورد یک نوترون به ایزوتوپ اورانیوم-۲۳۶ تبدیل شده و به سرعت متلاشی شده و پرتوهای رادیو اکتیو از خود ساطع می کند. سپس به دو عنصر باریم-۱۴۱ و کریپتون-۹۲ تقسیم شده و به پایداری می رسد و در ضمن ۲/۵ عدد نوترون دیگر آزاد می کند که هر یک موجب شکافت یک هستهٔ اورانیوم دیگر می شوند و این واکنش زنجیره ای مرتب ادامه پیدا می کند.
چرخه سوخت هسته ای
برای ایجاد شکافت هسته ای نیاز به بمب باران نوترونی است. یعنی نوترونی را که سرعت آن با سرعت نور برابری می کند توسط آبهای سنگین کاهش سرعت پیدا کنند تا بعد از ناپایدار شدن هسته اتم، اتم تجزیه شود. (در اورانیوم پس از تجزیه عناصر باریم و کریپتون و 2 یا 3 عدد نوترون پس داده می شود)
اوتوهان زمانی که قصد داشت از بمباران اورانیوم با نوترون آن را به رادیم تبدیل کند دریافت که به اتم بسیار کوچک تری دست یافته است. در تمام واکنش هسته ای که تا ان زمان شناخته شده بود تنها ذرات کوچک از هسته جدا می شدند اما این بار یک تقسیم بزرگ رخ داده بود. لیزه مایتنر و اوتو رابرت فریش دریافتند که فراوردهٔ این بمباران نوترونی باریم است و جرم هر اتم اورانیم هنگام تبدیل شدن به ذرات کوچک تر به اندازهٔ یک پنجم جرم یک پروتون کاهش می یابد و این جرم مطابق رابطهٔ اینشتین E=mc² به انرژی تبدیل شده است. به خاطر شباهت این پدیدهٔ تقسیم هسته با تقسیم سلولی مایتنر و فریش آن را شکافت نامیدند. مقالهٔ این یافته در یازدهم فوریهٔ ۱۹۳۹ در نشریهٔ نیچر با عنوان «واکنش هسته ای نوع جدید» منتشر شد.
در تصویر اتم اورانیم-۲۳۵ دیده می شود که پس از برخورد یک نوترون به ایزوتوپ اورانیوم-۲۳۶ تبدیل شده و به سرعت متلاشی شده و پرتوهای رادیو اکتیو از خود ساطع می کند. سپس به دو عنصر باریم-۱۴۱ و کریپتون-۹۲ تقسیم شده و به پایداری می رسد و در ضمن ۲/۵ عدد نوترون دیگر آزاد می کند که هر یک موجب شکافت یک هستهٔ اورانیوم دیگر می شوند و این واکنش زنجیره ای مرتب ادامه پیدا می کند.
wiki: شکافت هسته ای