Цепная реакция деления может осуществляться в некоторых веществах, но наиболее практичным и широко используемым является уран-235. Есть несколько причин, почему уран-235 является предпочтительным материалом для цепных реакций деления:
1. Фиссильность: Уран-235 является фиссильным изотопом, то есть его ядра могут делиться под воздействием нейтронов. При делении уран-235 высвобождается энергия и дополнительные нейтроны, которые могут вызывать деление других ядер урана-235. Это обеспечивает самоподдерживающуюся цепную реакцию деления.
2. Реакционный сечение: Уран-235 имеет достаточно высокое реакционное сечение для поглощения тепловых нейтронов и начала цепной реакции деления. Это означает, что уран-235 более вероятно будет делиться, когда на него падают нейтроны, что способствует поддержанию цепной реакции.
3. Обогащение: Природный уран содержит только около 0,7% урана-235, а остальное состоит из урана-238, который не является фиссильным. Таким образом, для поддержания самоподдерживающейся цепной реакции, необходимо обогатить уран, увеличивая содержание урана-235 до определенного уровня.
4. Устойчивость: Уран-235 является относительно стабильным изотопом и имеет длительный период полураспада. Это означает, что он может продолжать делиться и высвобождать энергию на протяжении длительного времени, что важно для эффективного использования в ядерных реакторах или ядерных бомбах.
В результате всех этих факторов уран-235 является предпочтительным материалом для цепных реакций деления. Однако, в других материалах, таких как плутоний или некоторые другие тяжелые элементы, также может происходить цепная реакция деления при определенных условиях.