Тяжелое компаунд-ядро, возбужденное при резонансном захвате нейтрона, может разделиться на две приблизительно равные части (реакция деления тяжелых ядер). Образовавшиеся части называются осколками деления. Неустойчивость тяжелых ядер обусловлена взаимным отталкиванием большого числа протонов, находящихся в ядрах. Пример реакции деления  Деление тяжелого ядра на два осколка сопровождается выделением энергии порядка 1 МэВ на каждый нуклон. Это следует из того, что удельная энергия связи для ядер средней массы составляет примерно 8,7 МэВ, в то время как для тяжелых ядер она равна 7,6 МэВ . Например, при делении ядра урана 29328U , содержащего 238 нуклонов, выделяется энергия порядка 200 МэВ.

Вероятность деления ядер  определяется энергией активации — минимальной энергией, необходимой для осуществления реакции деления ядра. При энергиях возбуждения меньших чем энергия активации деления, деформация ядра-капли не доходит до критической (б), ядро не делится и возвращается в основное энергетическое состояние, испустив γ -квант. Каждый из мгновенных нейтронов, возникших в реакции деления, взаимодействуя с соседними ядрами делящегося вещества, вызывает в них реакцию деления. При этом идет лавинообразное нарастание числа актов деления — начинается цепная реакция деления — ядерная реакция, в которой частицы, вызывающие реакцию, образуются как продукты этой реакции. Условием возникновения цепной реакции является наличие размножающихся нейтронов. Коэффициентом размножения нейтронов k называется отношение числа нейтронов, возникающих в некотором звене реакции, к числу таких нейтронов в предшествующем звене. Необходимое условие развития цепной реакции: k >1. Такая реакция называются развивающаяся реакция. При k =1 идет самоподдерживающаяся реакция. При k <1 идет затухающая реакция.

13) ЯДЕРНЫЕ РЕАКТОРЫ. В природе имеется три изотопа урана и тория, которые могут служить ядерным топливом или сырьем для его получения:

1) ²³⁵₉₂U — в естественном уране его содержится примерно 0,7%;

2) ²³⁸₉₂U — в естественном уране его содержится примерно 99,3% — используется для получения трансуранового элемента плутония по схеме:

3) ²³²₉₀Th — служит сырьем  для получения искусственного ядерного

топлива ²³³₉₂U по схеме: Ядерным реактором называется устройство, в котором осуществляется и поддерживается управляемая цепная реакция деления.

Атомная электростанция (АЭС) — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками (персоналом), предназначенная для производства электрической энергии. Высоким КПД (80%) обладают АЭС. Их доля в мировом производстве электроэнергии составляет 22%. Но АЭС требуют повышенного внимания к проблеме безопасности, как на стадии проектирования, так и при строительстве, и во время эксплуатации. Малейшие отступления от строгих регламентов обеспечения безопасности для АЭС, чревато фатальными последствиями для всего человечества. Пример тому авария на АЭС в Чернобыле и японское землетрясение марта две тысячи одиннадцатого года, приведшее к аварии на АЭС, расположенной на острове Хонсю, в городе Окума, префектуры Фукусима. Кроме непосредственной опасности в случае аварии, использование АЭС сопровождается проблемами безопасности, связанными с утилизацией или захоронением отработанного ядерного топлива

14) РЕАКЦИЯ СИНТЕЗА АТОМНЫХ ЯДЕР — образование из легких ядер более тяжелых. При реакциях синтеза удельная энергия связи ядер резко увеличивается при переходе от ядер дейтерия ²₁H и трития ³₁H к литию ⁶₃Li и гелию ⁴₂Hе (см. стр. 8-3), что приводит к большому энерго-выделению Q : В реакциях синтеза выделяется значительно больше энергии в расчете на один нуклон, чем в реакциях деления (например, при делении ядра урана ²³⁸₉₂U выделяется 200 Мэв, что составляет 0,84 МэВ/нуклон, а в реакции (∗)

выделяется 17,6/5=3,5 МэВ/нуклон).

Реакции синтеза легких ядер, связанные с преодолением их кулоновского отталкивания, эффективно могут протекать лишь при  сверхвысоких температурах порядка 108—109К. Такие реакции называются термоядерными реакциями синтеза и происходят в веществе, находящимся в плазменном состоянии. Термоядерные реакции являются, по-видимому, источниками энергии звезд, компенсирующими их излучение. Предположительно термоядерные реакции на Солнце, в которых ядра водорода превращаются в ядра гелия, могут протекать в форме одного из двух термоядерных циклов:

 1) протон-протонный цикл

2) углерод-азотный цикл