تفاعل نووي متسلسل

التفاعل النووي المتسلسل هو تفاعل يحدث عندما يتسبب تفاعل نووي واحد في نشأة تفاعلات نووية لاحقة واحد أو أكثر، مما يعطي احتمالية لسلسلة من التفاعلات المتولدة ذاتيًا، وقد يكون بانشطار نظائر ثقيلة مثل 235U، وينتج عنه عدة ملايين أضعاف الطاقة المتولدة من أي تفاعل كيميائي.

 التاريخ 
في سنة 1913 م، افترض ماكس بودنشتاين لأول مرة وجود ، وكانت فكرته قد شاعت قبل أن تفترض فكرة التفاعل النووي المتسلسل.See this 1956 Nobel lecture for history of the chain reaction in chemistry  وبالتالي، أصبح مفهومًا أن متسلسلة التفاعلات الكيميائية هي المسؤولة عن الزيادة المتضاعفة للتفاعل، كما يحدث في التفجيرات الكيميائية.

كان العالم المجري ليو زيلارد أول من افترض هذا التفاعل في 12 سبتمبر 1933. كان النيوترون قد تم اكتشافه سنة 1932 م. أدرك زيلارد أنه إذا كان التفاعل النووي ينتج عنه نيوترونات، فإنها قد يتسبب عنها المزيد من التفاعلات النووية، وستصبح العملية مستديمة. إلا أن زيلارد، ومع ذلك، لم يقترح أن الانشطار هو آلية التي تمت لكي يتسلسل التفاعل، حيث لم يكن تفاعل الانشطار قد اكتشف بعد. بدلاً من ذلك، اقترح زيلارد استخدام خليط من النظائر المعروفة أخف لتنتج نيوترونات بوفرة. ولكنه حصل على براءة اختراع لفكرته عن مفاعل نووي بسيط في السنة التالي.L. Szilárd, "Improvements in or relating to the transmutation of chemical elements," British patent number: GB630726 (filed: 28 June 1934; published: 30 March 1936). esp@cenet document view 

في سنة 1936 م، حاول زيلارد بدء تفاعل متسلسل باستخدام البيريليوم والإنديوم، ولكنه فشل. وبعد اكتشاف  وإثباته على يد أوتو هان وفريتز ستراسمان في ديسمبر 1938 م،Lise Meitner: Otto Hahn - the discoverer of nuclear fission. In: Forscher und Wissenschaftler im heutigen Europa. Stalling Verlag, Oldenburg/Hamburg 1955. غي سنة 1939 م، اكتشف زيلارد وفيرمي تضاعف النيوترونات في اليورانيوم، ليثبتوا أن التفاعل النووي المتسلسل محتمل بشدة وفق تلك الآلية.H. L. Anderson, E. Fermi, and Leo Szilárd, "Neutron production and absorption in uranium," The Physical Review, vol. 56, pages 284–286 (1 August 1939). Available on-line at FDRlibrary.marist.edu 

في 2 ديسمبر 1942، أنتج فريق بقيادة إنريكو فيرمي أول تفاعل نووي متسلسل اصطناعي في مفاعل شيكاغو بايل -1 في جامعة شيكاغو. كانت تجارب فيرمي جزء من مشروع مانهاتن. وفي سنة 1956 م، افترض بول كيرودا من جامعة أركنساس أن هذا التفاعل الانشطاري قد يحدث طبيعيًا، إذا تواجدت المواد الطبيعية (مثل المياه واليورانيوم) بنسبة معينة في القشرة الأرضية. وثبت صحة فرضيته بعد تجربة أجريت في مفاعل أوكلو في سبتمبر 1972.Oklo: Natural Nuclear Reactors—Fact Sheet  

 انظر أيضًا 

 المراجع 

 وصلات خارجية 
 Nuclear Chain Reaction Animation

تصنيف:فيزياء نووية