Náttúrufræðingurinn - 1946, Page 20

66
NÁTTÚRUFRÆÐINGURINN
taldra möguleika: (1.) að neutrónan glatist, (2.) að neutrónan lendi
án klofnunarverkana í U-238, (3.) að neutrónan lendi án kjarnklofn-
unarverkana í óhreinindum og loks (4.) að neutrónan valdi kjarn-
klofnun. Sé neutrónumissir í þrern fyrstu tilfellum minni en neutr-
ónuframleiðsla í fjórða tilfelli, þá eru skilyrði fyrir hendi til keðju-
verkana, annars ekki. Auðsætt er að líkindin fyrir hverju hinna
þriggja fyrst töldu atriða geta orðið það mikil, að neutrónur Jrær,
sem myndast við kjarnklofnun verði ófullnægjandi til þess að halda
efnabreytingunum við líði.“
Þetta á við um venjulegt fast úraníum, og lausnin á hagnýtingu
atómorku þess verður því fólgin í því, að draga sem mest úr missi
þeirra neutróna, sem myndast við kjárnklofnanirnar.
Ymsar leiðir eru til Jress að koma af stað kjarnbreytingum, sem síð-
an halda sjálfvirkt áfram. í fyrsta lagi má aðgreina U-235 frá U-238
og losa það ennfremur við sem mest af óhreinindum Jreim, sem
gleypa í sig neutrónurnar. Verður á þann hátt hægt að sjá til þess að
sem flestar þeirra neutróna, sem myndast liafa við kjarnklofnun U-
235 atóma, vei ði innbyrtar af öðrum U-235 atómum og valdi Jrar
kjarnklofnun á nýjan leik. Þetta hefir mönnum tekist og ber eyði-
legging Hiroshima-borgar vottinn um möguleika og afl þessara verk-
ana. Virðist ein af megin ráðgátum atómsprengjanna sú, með
hvaða móti hægt sé að varðveita nokkur kíló af hreinu U-235 án Jress
að það springi fyrir tilverknað neutróna, sem í því lenda og sem ætíð
er strjálingur af alls staðar og myndast hafa af verkunum svonefndra
geymgeisla, en Jrað eru geislar, sem berast til jarðarinnar utan úr
himingeymnum, en ekki er vitað með hvaða hætti eru til orðnir.
í öðru lagi er hægt að draga úr hraða neutróna jreirra, sem mynd-
ast hafa við kjarnklofnun með sérstökum efnum, sem sjálf ekki taka
í sig neutrónur, en geta dregið úr ferð þeirra. Eru efni þessi köllúð
„stillar" (moderators) og eru það efnasambönd, sem í eru létt frum-
efni eins og kolefni, beryllium, Jrungt vatn o. fl. U-235 hefir miklu
meiri hneigð til Jress að innbyrða hægfleygar neutrónur en hraðar og
má því á þennan hátt koma miklu fleiri neutrónum til þess að valda
klofnun á nýjan leik áður en þær stranda í U-238 kjörnum. Fyrir
nærveru stilliefnanna skapast og skilyrði til þess að hafa hemil á
hraða efnabreytinganna, en Jrað er nauðsynlegt ef efnabreytingin á
að vera viðvarandi og stöðug.
Samstæða af úraníumi og stilliefnum er kölluð ,,hlaði“ (pile). í
hlöðunum kjarnklofna U-235 atómur og losnar við Jrað orka, en
einnig eiga sér stað breytingar á U-238 atómunum, sem innbyrða
mikið af neutrónum Jreim er myndast við kjarnklofnunina og breyt-