Fisi dari satu atom uranium-235 melepaskan 202,5 MeV (3,24×10−11 J) di dalam reaktor. Itu setara dengan 19,54 TJ/mol, atau 83,14 TJ/kg.[3] 8,8 MeV lainnya keluar dari reaktor sebagai anti-neutrino. Ketika 23592U dibombardir dengan neutron, salah satu dari banyak reaksi fisi yang dapat dialaminya adalah sebagai berikut (ditunjukkan pada gambar):
Jika setidaknya satu neutron dari fisi uranium-235 menabrak nukleus lain dan menyebabkannya fisi, maka reaksi berantai akan terus berlanjut. Jika reaksi terus mempertahankan dirinya sendiri, itu dikatakan krtis, dan massa 235U yang diperlukan untuk menghasilkan kondisi kritis dikatakan sebagai massa kritis. Reaksi berantai kritis dapat dicapai pada konsentrasi 235U rendah jika neutron dari fisi dimoderasi untuk menurunkan kecepatannya, karena kemungkinan fisi dengan neutron lambat lebih besar. Reaksi berantai fisi menghasilkan fragmen massa menengah yang sangat radioaktif dan menghasilkan energi lebih lanjut dengan peluruhan radioaktifnya. Beberapa dari mereka menghasilkan neutron, yang disebut neutron tertunda, yang berkontribusi pada reaksi berantaiKeluaran daya reaktor nuklir disesuaikan dengan lokasi batang kendali yang mengandung unsur-unsur yang menyerap neutron dengan kuat, misalnya boron, kadmium, atau hafnium, di dalam inti reaktor. Dalam bom nuklir, reaksinya tidak terkendali dan sejumlah besar energi yang dilepaskan menciptakan ledakan nuklir.
Senjata nuklir
Bom atom jenis bedilLittle Boy yang dijatuhkan di Hiroshima pada 6 Agustus 1945 terbuat dari uranium yang sangat diperkaya dengan tamper besar. Massa kritis sferis nominal untuk senjata nuklir 235U yang tidak dirusak adalah 56 kilogram (123 pon),[4] yang akan membentuk bola dengan diameter 17,32 sentimeter (6,82 inci). Bahannya harus 85% atau lebih dari 235U dan dikenal sebagai uranium tingkat senjata, meskipun untuk senjata yang mentah dan tidak efisien, pengayaan 20% sudah cukup. Bahkan pengayaan yang lebih rendah dapat digunakan, tetapi ini menghasilkan massa kritis yang dibutuhkan meningkat dengan cepat. Penggunaan tamper besar, geometri ledakan, tabung pemicu, pemicu polonium, peningkatan tritium, dan reflektor neutron dapat memungkinkan senjata yang lebih kompak dan ekonomis menggunakan seperempat atau kurang dari massa kritis nominal, meskipun hal ini kemungkinan hanya mungkin dilakukan dalam negara yang sudah memiliki pengalaman luas dalam rekayasa senjata nuklir. Sebagian besar desain senjata nuklir modern menggunakan plutonium-239 sebagai komponen fisil pada tahap primer;[5][6] namun, HEU (Uranium yang sangat diperkaya, dalam hal ini uranium yang memiliki 20% atau lebih 235U) sering digunakan pada senjata nuklir sekunder. panggung sebagai penyala untuk bahan bakar fusi.
Energi yang dilepaskan ketika neutron cepat yang tidak menghasilkan (kembali) fisi ditangkap
8,8
Energi total yang diubah menjadi panas dalam reaktor nuklir termal yang beroperasi
202,5
Energi anti-neutrino
8,8
Jumlah
211,3
Kegunaan
Uranium-235 memiliki banyak kegunaan seperti bahan bakar untuk pembangkit listrik tenaga nuklir dan senjata nuklir seperti bom nuklir. Beberapa satelit buatan, seperti SNAP-10A dan RORSAT ditenagai oleh reaktor nuklir berbahan bakar uranium-235.[7][8]
^FAS contributors (ed.). Nuclear Weapon Design. Federation of American Scientists. Diarsipkan dari versi asli tanggal 26 Desember 2016. Diakses tanggal 16 Juni 2022.Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
^Miner, William N.; Schonfeld, Fred W. (1968). "Plutonium". Dalam Clifford A. Hampel. The Encyclopedia of the Chemical Elements. New York (NY): Reinhold Book Corporation. hlm. 541. LCCN68029938.
![{\displaystyle {\begin{array}{r}{\ce {^{235}_{92}U->[\alpha ][7,038\times 10^{8}\ {\ce {thn}}]{^{231}_{90}Th}->[\beta ^{-}][25,52\ {\ce {jam}}]{^{231}_{91}Pa}->[\alpha ][3,276\times 10^{4}\ {\ce {thn}}]{^{227}_{89}Ac}}}{\begin{Bmatrix}{\ce {->[98,62\%\beta ^{-}][21,773\ {\ce {thn}}]{^{227}_{90}Th}->[\alpha ][18,718\ {\ce {hri}}]}}\\{\ce {->[1,38\%\alpha ][21,773\ {\ce {thn}}]{^{223}_{87}Fr}->[\beta ^{-}][21,8\ {\ce {mnt}}]}}\end{Bmatrix}}{\ce {^{223}_{88}Ra->[\alpha ][11,434\ {\ce {hri}}]{^{219}_{86}Rn}}}\\{\ce {^{219}_{86}Rn->[\alpha ][3,96\ {\ce {dtk}}]{^{215}_{84}Po}->[\alpha ][1,778\ {\ce {mdtk}}]{^{211}_{82}Pb}->[\beta ^{-}][36,1\ {\ce {mnt}}]{^{211}_{83}Bi}}}{\begin{Bmatrix}{\ce {->[99,73\%\alpha ][2,13\ {\ce {mnt}}]{^{207}_{81}Tl}->[\beta ^{-}][4,77\ {\ce {mnt}}]}}\\{\ce {->[0,27\%\beta ^{-}][2,13\ {\ce {mnt}}]{^{211}_{84}Po}->[\alpha ][0,516\ {\ce {dtk}}]}}\end{Bmatrix}}{\ce {^{207}_{82}Pb_{(stabil)}}}\end{array}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d97b002d5a7b47fbb877778bcf4309f0c945fbe0)
