ملتقى الفيزيائيين العرب - دائرة المعارف الذرية

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته..

أتمنى أن تفيدكم هذه المعارف الذرية....

دائرة المعارف الذرية:

الإلكترون:
يعتبر الإلكترون من الوحدات الأساسية المكونة لبنية الذرة، حيث تعادل كتلته 1836/1 من كتلة ذرة الهيدروجين، أما شحنته فتعادل 4.803 × 10 –10 وحدة كهرواستاتيكية . وقد اعتبر الإلكترون أصغر وأدق الجسيمات الدقيقة لفترة طويلة، وكل الإلكترونات متساوية الشحنة والكتلة وتتشابه في لفها، سواء كانت إلكترونات لمادة الحديد أو الماء أو الخشب أو غيرها . ويختلف عدد الإلكترونات في كل ذرة عن الأخرى طبقاً لموقعها في الجدول الدوري للعناصر التي رتبت فيه العناصر الكيميائية طبقاً لأعدادها الذرية . وتدور الإلكترونات حول النواة، نظراً لحركتها الدائمة فهي لا تستقر في مدار محدد نظراً لارتباط شحنتها السالبة بشحنة النواة الموجبة، ومن ثم فإن الإلكترونات تتواجد فيما يسمى بسحابة الاحتمال ، ولكي ينطلق الإلكترون من مدار إلى آخر لا بد من انبعاث أو اكتساب الفوتونات، ولا يمكن تركيز الإلكترونات كلها في الذرة الواحدة في مدار واحد نظراً لاختلاف طاقاتها، وتعتمد الخواص الكيميائية للعناصر على عدد وتركيب الإلكترونات في المدار ( الغلاف ) الآخر. وإذا واجهنا سيلاً من الإلكترونات في مادة موصلة أو شبه موصلة فهذا هو التيار الكهربي.

البروتون:
أحد الجسيمات المستقرة التي تدخل مع النيترون في تركيب كل نوى الذرات للعناصر الكيميائية باستثناء عنصر واحد هو الهيدروجين الخفيف الذي تتكون نواته من بروتون واحد فقط، وكتلة البروتون تعادل الإلكترون 1836 مرة، أما شحنته فإنها موجبة وتساوي عددياً شحنة الإلكترون السالبة . والعدد الذري للعنصر يعرف بعدد البروتونات الموجودة في ذراته ، وهو مساو لعدد الإلكترونات الخارجية الموجودة في الذرة المتعادلة.

التريتيوم:
نظير مشع ثقيل للهيدروجين، وزنه الذري 3 ، وتتكون نواة التريتيوم من بروتون واحد ونيوترونين، وفترة نصف العمر له هي 12 سنة، وتعرف فترة نصف العمر بأنها الوقت الذي خلاله يتحلل نصف المادة الأصلية. والتريتيوم نظير خفيف للهيليوم هو الهيليوم 3 . ويمكن الحصول عليه من جسم الإنسان بسبب نشاطه الإشعاعي القوي وتطايره الزائد.

الثوريوم:
عنصر طبيعي ثقيل من العناصر المشعة، وزنه الذري 236.05 وعدده الذري 0.90 وهو يتميز بأن فترة نصف العمر له هي أطول فترة على الإطلاق بين العناصر الطبيعية المشعة، حيث تبلغ 14.500.000.000 سنة، ولا يمكن استخدام الثوريوم كوقود نووي في حالته الطبيعية العادية بل يمكن ذلك بواسطة قذفه بالنيوترونات في المفاعلات الذرية.

أشعة جاما :
إحدى أنواع موجات الإشعاع التي تصدر من نوع الذرات المشعة الطبيعية أو الصناعية، وهي موجات كهرومغناطيسية مشعة ذات طاقة عالية ، وطول موجة قصيرة جداً ( 1 ْ انجستروم أو أقل ) ومن ثم فإن قدرة اختراقها كبيرة. ولذلك فإن لها أخطاراً كبيرة على الإنسان والكائنات الحية، ولهذا السبب فإن المفاعلات الذرية تحاط بحوائط سميكة من الخرسانة والرصاص وأجهزة معدة أخرى. وتستخدم أشعة جاما في أغراض علمية وتكنولوجية كثيرة، وهي تفيد في علاج السرطان ، وحفظ وتعقيم المواد الغذائية، والأدوية، وفي شتى مجالات العلم المختلفة.

الحالة البلازمية للمادة:
كلنا نعرف أن المادة يمكن أن تتواجد في ثلاث صور فيزيائية، هي الحالة الصلبة، والسائلة، والغازية، وكمثال لذلك فهو يتواجد في هذه الصور الثلاث ( صلب: ثلج، سائل، غاز، بخار الماء) . وفي الحقيقة فإن الكون الفسيح يحتوي على كميات ضئيلة من هذه الصور الثلاث، حيث يجزم العلماء أن 90% من كل المواد التي في الكون ( النجوم والكواكب و الفراغات الموجودة بين هذه النجوم والكواكب ) تتكون في حالة أخرى غير الصلابة والسيولة والغازية، يطلق عليها اسم : البلازما . وإذا سخنا غازاً لملايين الدرجات، فإن الروابط بين الإلكترونات والنواة في الغاز تضعف وتتفكك، وتنفصل الإلكترونات ، ويحدث التأين . وإذا سخنا الغازات المتأينة ملايين الدرجات في التفاعلات النووية الحرارية فسوف نحصل على البلازما، والبلازما وسط كهربي متعادل، وله قدرة على توصيل التيار الكهربي أفضل من النحاس . وأهم استخداماتها هو إنتاج الطاقة الكهربائية مباشرة من الطاقة الحرارية.

خاصية النشاط الإشعاعي:
وهي تعني التفتت التلقائي لنواة الذرة، عن طريق انبعاث إشعاعات جسيمة أو كهرومغناطيسية منها، وقد اكتشف هذه الظاهرة العالم بيكريل عام 1896م، والنشاط الإشعاعي إما طبيعي أو مستحدث، وينتج النوى المشع صناعياً في التفاعلات النووية، وعموماً فإنه ينتج من تفتت النواة إشعاعياً بعد تحولها إلى نواة عنصر آخر ، فمثلاً ينتج عن تفتت الراديوم بانبعاث ألفا تحوله إلى غاز الراديون، وأهم أنواع الإشعاعات هي أشعة ألفا وهي جسيمات موجبة ثبت أنها نوى عنصر الهيليوم، وأِشعة بيتا وهي جسيمات سالبة ثبت أنها إلكترونات و موجبة وهي البوزيترونات وأشعة جاما. وترجع أهمية النشاط الإشعاعي إلى أنه كان المفتاح لدراسة نواة الذرة، كما أن له تطبيقات كثيرة في ميادين العلوم والتصنيع والزراعة.
الديوتيروم:
ويطلق عليه أحياناً – الهيدروجين الثقيل – وقد أكتشف في عام 1932م ، ولا تختلف قشرته الإلكترونية عن قشرة الأيدروجين العادي في أي شيء، فهي تحتوي على إلكترون واحد فقط غير أن تواته من نواة الإيدروجين العادي بمرتين تقريباً، وهي تتكون من جسمين مرتبطين ببعضهما ارتباطاً وثيقاً، أحدهما بروتون والآخر جسيم متعادل : أي نيوترون . ويشكل الديوتيريوم نسبة صغيرة من إجمالي الهيدروجين الموجود في الطبيعة – حوالي 0.0156% من الهيدروجين الإجمالي . ومع ذلك فإنه يمكن للإنسانية أن تحصل من هذه الكمية على مصدر غير محدود للطاقة، حيث سيصبح في المستقبل وقوداً للمنشآت الحرارية النووية المنتجة للطاقة. ويستخدم الديوتيروم الآن حالياً في التكنيك كمادة مفجرة.

الذرة:
الذرة"atom كلمة يونانية تعني " غير قابلة للقسمة " حيث اعتقد قدماء الفلاسفة اليونانيين أن الذرات هي نهاية تفتت الأشياء، وقد اعتبر جون دالتون الذرة وحدة بناء المادة، وتعرف الذرة علمياً بأنها " أصغر جزء من العنصر يحمل خواصه ويدخل في التفاعلات الكيميائية " وهي تتكون من نواة تدور حولها الإلكترونات ، والنواة تتكون من جسيم شحنة موجبة يسمى البروتون ، ومن جسيم متعادل الشحنة ويسمى النيوترون، أما الإلكترون فإن شحنته سالبة وعدد الإلكترونات يساوي عدد البروتونات في نواة الذرة الواحدة، لذلك فإن الذرة تكون متعادلة كهربياً، وكل من الجسمين أو الأجسام التي تحمل شحنتين مختلفتين في الإشارة، ينجذب بعضها إلى بعض بقوة كهربية استاتيكية. وهكذا فإن الإلكترون لا يطير مبتعداً عن النواة، بل يدور حولهما كما تدور الأرض حول الشمس، منجذبة إليها بقوة الجذب، والإلكترون يدور في مدارات محددة تماماً، واقعة على مسافات مختلفة من النواة، وهو بذلك يشكل القشور الإلكترونية للذرة، ونحن نرمز إلى القشور بالحروف ك،ل،م،ن 000 إلخ ، وذلك إذ بدأنا العد من جهة النواة، فالإلكترون ك 000 وهكذا ، ويمكن أن يتواجد العنصر الواحد أكثر من نوع من الذرات لها نفس العدد الذري، ولكنها تختلف في العدد الكتلي وتسمى النظائر،والعدد الكتلي يساوي مجموع أعداد البروتونات والنيوترونات في نواة الذرة، وقد أمكن تحويل ذرة عنصر آخر عن طريق التفاعلات النووية، وينتج من انشطار نواة الذرة تحرر كمية هائلة من الطاقة يمكن استخدامها في الأغراض العسكرية التدميرية أو للمفاعلات النووية للأغراض السليمة.

الراديوم:
عنصر أبيض لامع، مع العناصر الطبيعية ذات خاصية النشاط الإشعاعي، وهو يتآكل بتعرضه للهواء، ويمكن الحصول عليه من سلسلة من التفاعلات الذرية تبدأ باليورانيوم 238، ويصعب استخلاص الراديوم من خاماته الطبيعية لاحتوائها على كميات صغيرة منه، وترجع أهمية الراديوم إلى أنه كان أول عنصر مشع أمكن اكتشافه وفصله في صورة نقية، حيث قام بذلك الزوجان بير وماري كوري في نهاية القرن التاسع عشر الميلادي، ويستخدم في علاج السرطان، وعمل بعض أنواع الطلاء والورنيشات المضيئة.

الزركونيوم:
عنصر معدني عدده الذري 40 ووزنه 91.22 وله أربعة نظائر، وهو عنصر موجود بكثرة وموزع بانتشار في قشرة الأرض، ونظراً لشدة تفاعله الكيميائي فإنه يوجد فقط في صور مركبات . وهو عنصر نووي هام حيث يستخدم في المفاعلات النووية كمادة إنشائية.

السيكلوترون:
جهاز اختراعه أرنست لورانس- يمكن بواسطته زيادة سرعة جسيمات ألفا والبروتونات والديوترونات وهو كمعجل للجسيمات النووية يستخدم تياراً كهربياً ذي تردد عالي جداً وثابت، مع مجال مغناطيسي ثابت، وهو يستخدم في تحطيم الذرات عن طريق القذائف النووية ( من بروتونات وديوترونات وجسيمات ألفا ) . أما السيكلوترون الذي يستخدم تياراً كهربياً متغيراً فيسمى السينكوترون.

الانشطار النووي:
: تم اكتشاف أسرار الانشطار النووي لأول مرة عام 1938م ، وعلى يدي العالمين الألمانيين أ. هان، وف. شتراسمان ، حيث وجدا أن اليورانيوم الذي تعرض للقذف بالنيوترونات يحتوي على الباريوم والنثانوم وهما عنصران أخف مرتين تقريباً من اليورانيوم ، وفي عام 1940م تم اكتشاف الانشطار التلقائي لنواة اليورانيوم، ويرجع ذلك إلى عدم استقرار النواة ويقترن انشطار اليورانيوم بانبعاث نيوترونيين أو ثلاثة في إمكاناتهما أن يشطرا بدورهما نواتين آخرين أو ثلاث، وتزداد كمية النيترونات الطليقة ويزداد عدد النوى المنشطرة تحت تأثيرها وتتسارع العلمية كمتوالية هندسية وينشأ تفاعل الانشطار المتسلسل الذي يتحقق في القنبلة الذرية، ويصحب انشطار النواة الثقيلة تحرر هائل من الطاقة، فانشطار كيلو غرام واحد من اليورانيوم 235 يعطي كمية من الطاقة قدر الكمية التي نحصل عليها من حرق كمية مماثلة من البترول مليوني مرة .

الصاروخ الفوتوني:
لقد وجد العلماء أن كمية الطاقة التي نحصل عليها من الانشطار النووي لا تتعدى 0.1% من إجمالي الطاقة الكامنة في المادة، كما وجدوا أن طاقة الاندماج النووي لنويات العناصر الخفيفة أيضاً لا تتعدى 1% من الطاقة الكامنة، ولكي يتم تحويل كل الطاقة الكامنة بالمادة إلى إشعاع، لا توجد في الطبيعة إلا عملية واحدة هي الفناء الزوجي Pair Annihilationحيث تصطدم مادتان أو جسمان لكل منهما خواص فيزيائية معاكسة للآخر، ومثال ذلك الإلكترون وضديد البروتون، حيث ينتج عن هذا الفناء الناتج من التصادم تحرر كل الطاقة الكامنة، والتي تظهر في صورة فوتونات، هذه الفوتونات لها ضغط ويمكن قياسه . وقد تخيل العلماء إمكانية بناء صاروخ فوتوني، في داخله مصنع نووي ذي قدرة هائلة ينتج كميات هائلة من جسيمات الذرة الدقيقة وأضدادها، وتتصادم هذه الجسيمات وأضدادها في غرفة خاصة بهذه الآلة فتبيد بعضها البعض، وتنتج الفوتونات التي يتم تجميعها بواسطة مرآة ضخمة مركبة في ذيل الصاروخ ليتم توجيهها إلى الاتجاه المطلوب، ويستخدم ضغط الفوتونات في دفع الصاروخ بسرعة الضوء ( 300.000 كيلو متر في الثانية ) ، ولكن بناء هذه الآلة لبس سهلاً كما يبدو نظرياً، فالحصول على أضداد المادة أمر صعب المنال. ولكن كثيراً من الأحلام أمكن تحقيقها، وربما لو أمكننا اختراع هذا الصاروخ الفوتوني في المستقبل لأمكن للبشرية أن تغزو الفضاء المتناهي وتخرج من عالم المجموعة الشمسية إلى أعماق المجرة والكون.

ضديد المادة:
تتكون ذرة المادة من نواة شحنتها موجبة وإلكترونات شحنتها سالبة، ويتخيل العلماء وجود ضديد للمادة تكون النواة شحنتها سالبة لا والإلكترونات شحنتها موجبة، ولف ضديد الإلكترون – وهو البوريترون – يعاكس اتجاه لف الإلكترون . وقد شجعهم على هذا التخيل اكتشاف ضديدات الجسيمات، فلقد اكتشف العالم الإنجليزي ديراك وجود الإلكترون ذي الشحنة الموجبة ( البوزيترون ). كما أمكن للعلماء بعد ذلك إنتاج ضديد البروتون، وأمكن تصنيف ما يعادل خمسة زوجاً من الجسيمات الأولية وأضدادها حتى الآن، وعموماً ضديد الجسيم يختلف عن الجسم في الشحنة واتجاه اللف، ولكنه يساويه في الكتلة ومقدار الشحنة. وعند اصطدام جسيم بضديده أو المادة بضديدها، تتحول الطاقة الكامنة بكتلة كل منهما إلى فوتونات أي إلى طاقة إشعاع.

طاقة نووية:
اصطلاح يطلق على الطاقة التي تتحرر من نواة الذرة، وهي تكون في صورتين الأولى : انشطار نويات العناصر الثقيلة كاليورانيوم والبلوتنيوم . الثانية : وهي تكون باندماج نويات العناصر الخفيفة كالهيدروجين لتكوين عناصر ذات وزن ذري أكبر ( الهيليوم ) وكمية الطاقة التي نحصل عليها في هذا التفاعل تبلغ 117.5 مليون كيلووات ساعة لكل كيلو غرام من الهيدروجين أي خمسة أضعاف الطاقة التي تتحرر من انشطار كيلو غرام من اليورانيوم . ويمكن استخدام الطاقة النووية في الأغراض العسكرية كصناعة الأسلحة الذرية، ويمكن استخدامها في الأغراض السليمة كتوليد الكهرباء والتدفئة وإدارة السفن ومن المعروف أن تفاعلات الاندماج النووي هي مصدر طاقة الشمس والنجوم حيث تتفاعل نويات غاز الهيدروجين في الشمس وتندمج معاً على غرار ما يحدث في القنبلة الهيدروجينية.

ظاهرة التحول الكهروضوئي:
ظاهرة اكتشفها العالم الروسي ستوليتوف عام 1872م، حيث أخذ دورقاً مفرغاً من الهواء ووضع فيه لوحين معدنيين، وربطهما ببطارية كهربائية، وكان طبيعياً إلا يمر التيار الكهربي، لكنه وجه ضوء مصباح زئبقي على أحد اللوحين تولد تيار كهربي في الدائرة الكهربية، وعندما أطفأ ضوء المصباح توقف مرور التيار، فاستنتج من ذلك وجود عوامل ناقلة لتيار الكهرباء في الدورق عرفت فيما بعد باسم الإلكترونات، وهي لم تظهر إلا عند توجيه الضوء على اللوح. وقد عالج أينشتين في عام 1905م، هذه الظاهرة وأوضح أن سر التيار الكهربي يعود إلى انطلاق الإلكترونات من المعدن بتأثير الضوء.

عداد جيجر:
جهاز صممه العالم الألماني هانز جيجر ( 1882 – 1945م) يستخدم في قياس الإشعاعات الذرية ويتكون من أنبوبة زجاجية محكمة الغلق، مملوءة بغاز أو بخار تحت ضغط منخفض، وعلى محور الأنبوبة الزجاجية يوجد سلك معدني رفيع يمر داخل اسطوانة معدنية، وعند دخول أي جسيم مشع داخل الغاز يتم تأين هذا الغاز ويمكن قياسه وتوضح كمية الإشعاع على العداد.

الغبار الذري:
عبارة عن بقايا المواد المشعة التي تهبط على سطح الأرض، والتي تنتج من جراء التفاعلات أو التفجيرات النووية، وهو يسبب تلوثاً للبيئة، كما يضر بصحة الإنسان حيث يتسبب أمراضاً خطيرة كاللوكيميا وسرطان العظام.

الفوتون:
يعتبر الفوتون كمية الطاقة الضوئية المرئية أو غير مرئية، ولذلك يعتبر الضوء سيلاً من الفوتونات، ولقد كان ألبرت أينشتين أول من عرف الفوتون بدقة كجسيم وذلك في عام 1905م، ويمتلك الفوتون طاقة وكمية حركة، وهو يتمتع أيضاً بكتلة تساوي طاقته مقسومة على مربع سرعة الضوء، غير أنه ليس له كتلة سكون، ولذلك من المستحيل أن نتصور الفوتون في حالة سكوت فهو دائم الحركة بسرعة تساوي سرعة الضوء ( 300.000 كيلو متر في الثانية ) وهو جسيم ليس له أية شحنة كهربية، فهو متعادل كهربياً ، وهو يعتبر مثالاً واضحاً يؤكد الطبيعة المزدوجة : الموجية والجسمية للمادة.

القنبلة الذرية:
هي سلاح له تأثير انفجاري وقوة تحطيم عالية، حيث يحدث تفاعل نووي انشطاري متسلسل النوى وقود ذري كاليورانيوم 235 أو البلوتونيوم 239 ، والعناصر الرئيسية في مكونات هذه القنبلة هي : شحنة الوقود الذري، وجهاز التفجير، وجسم القنبلة . وقبل الانفجار تكون مادة الوقود النووي في داخل القنبلة مقسمة إلى جزئين أو أكثر، كل جزء تكون كتلته أقل من الكتلة الحرجة، لكن مجموع هذه الأجزاء كلها يزيد عن الكتلة الحرجة ويصمم جهاز التفجير بحيث يمكن أن يضم هذه الأجزاء معاً بسرعة عالية جداً، وعندما تتعدى كتلة الوقود الذري الكتلة الحرجة يتم التفاعل المتسلسل، وينشأ الانفجار الذري الذي يكون مصحوباً بموجة انفجارية عالية وإشعاع يتسبب في تلوث المنطقة المحيطة بالانفجار ، ويتسبب في تلوث الهواء والماء والتربة وقد استعملت القنبلة الذرية لأول مرة في الحرب العالمية الثانية، حيث أسقطتها الولايات المتحدة الأمريكية على هيروشيما باليابان في 6 أغسطس ( آب ) 1945م. ثم اتبعتها بأخرى على ناغازاكي بعدها بثلاثة أيام.

الكتلة الحرجة:
تنشطر نويات العناصر الثقيلة المشعة عند قذفها بالنيوترونات، ويمكن للنيوترونات أن تمتص في اليورانيوم 238 كما يمكن أن تهرب دون أن تقوم بدورها في بدء التفاعل المتسلسل، ولكي يتم ذلك يجب أن يجمع في حجم معين كافية من النوى القابلة للانشطار، وهو ما يسمى بالكتلة الحرجة، وذلك لكي يكون عدد النيوترونات المؤثرة والمؤدية إلى الانشطار أكبر من عدد النيوترونات التي تمتص أو تهرب من التفاعل.

الليثيوم:
عنصر كيميائي في أول الجدول الدوري لمندليف، عدده الذري 3 ووزنه الذري 6.94 ودرجة انصهاره 180م، لونه أبيض فضي، طري جداً، ويوجد طبيعياً في عدد من المعادن، ويستخدم الليثيوم في الفيزياء النووية للحصول على جسيمات ألفا بطاقات مختلفة، وعند قذف الليثيوم نيوترون نحصل على نظير ثقيل للهيدروجين ( التريتيوم ) ، ويمكن استخدام ديوتيريد اللليثيوم Lithium Deuteride كمفجر نووي في القنبلة الهيدروجينية

مفاعلات نووية:
المفاعل النووي عبارة عن آلة تستخدم لإحداث تفاعل الانشطار النووي المتسلسل المستمر الذي يمكن التحكم فيه، ويمكن الاستفادة من الطاقة النووية الناتجة في توليد الكهرباء، وتصنف المفاعلات حسب الغرض من إنشائها، أو حسب طاقة النيوترونات المسببة لاستمرار التفاعل، أو حسب نوع مركبات التفاعل، ويتم التحكم في التفاعل المتسلسل بحيث يبقى دائماً عند مستوى ثابت، ويتم تنظيم التفاعل عن طريق قضبان التحكم، وهي تصنع من البورون أو الكادميوم وهما عنصران يتميزان بشدة امتصاصها للنيوترونات ويستخدم المفاعل الذري في الأبحاث العلمية والطبية، وفي إنتاج الكهرباء، والمواد المنشطرة.

النيوترون:
اكتشفه العالم الإنجليزي جيمس شادويك عام 1932م، وهو أحد الجسيمات الأولية التي تدخل في تركيب نواة الذرة، وكتلة النيوترون تعادل 1838.6 مرة كتلة الإلكترون، وهو جسيم متعادل كهربياً، ولا يكون النيوترون مستقراً خارج النوى، لذا يستخدم كقذيفة نووية في المفاعلات الذرية ، ويمكن الحصول على النيوترون عن طريق إطلاق جسيمات ألفا على عنصر البريليوم ومتوسط عمر النيوترون تقريباً 17 دقيقة.

قنبلة هيدروجينية:
وفيها تتحرر الطاقة النووية الناتجة من اندماج أنوية الهيدروجين، التي تندمج لتكون نواة أكثر ثقلاُ، ويلاحظ أن ظاهرة الاندماج النووي لا يمكن تحقيقها إلا عند درجات حرارة مرتفعة جداً، لتصل المادة إلى حالة البلازما حتى يمكن حدوث الاندماج، ويلزم لذلك إثارة إلى درجة الحرارة المطلوبة لذلك عن طريق تفجير قنبلة ذرية توضع داخل القنبلة الهيدروجينية، والطاقة الناتجة عن تفجير القنبلة الهيدروجينية تعادل أضعاف الطاقة التي نحصل عليها من تفجير القنبلة الذرية، ويعتقد أن خليط الديوتيريوم والتريتيوم يعتبر أفضل خليط يصلح للاندماج النووي.

وقود نووي:
يطلق هذا الاصطلاح على كل العناصر الطبيعية والصناعية، التي يمكن لنوى ذراتها أن تحرر جزءاً كبيراً من الطاقة الحرارية، وتستعمل الذرات الثقيلة القابلة للانشطار كوقود ذري في المفاعلات الذرية مثل أنوية اليورانيوم 235 والبلوتونيوم 239، أما أنوية اليورانيوم 238 فيمكنها أن تقتنص النيوترونات لتحلل إلى عنصر النبتونيوم ثم إلى البلوتونيوم 239 القابل للانشطار ، وفي المستقبل يتم التحكم في التفاعلات النووية الحرارية من اندماج نويات العناصر الخفيفة، عندئذ يمكن أن تعتبر نظائر الهيدروجين ( البروتيوم والديتيريوم والتيريتيوم ) وقوداً نوويا.ً

اليورانيوم:
عنصر طبيعي فلزي مشع وزنه الذري 238.07 وهو عنصر جامد لونه أبيض فضي، درجة انصهاره هي 1130 درجة مئوية ، ويمكن اشتعاله تحت ضغط الجو العادي عند درجة حرارة 100 درجة مئوية ، وله ثلاثة نظائر مشعة هي : اليورانيوم 238 وتبلغ نسبته في الطبيعة 99.27% ، واليورانيوم 235 وتبلغ 0.72% ، واليورانيوم 234 وتبلغ نسبته 0.006% ، وفترة نصف العمر لليورانيوم 238 هي 40500.000.000 سنة ، واليورانيوم 235 تعادل 710 ملايين سنة، واليورانيوم 234 حوالي 250.000 سنة، ويمكن الحصول على عدد من نظائر اليورانيوم صناعياً وأهمها اليورانيوم 233 الذي ينتج من قذف عنصر الثوريوم 232 بالنيوترونات . ويعتبر اليورانيوم 238 مصدراً لسلسلة تحلل ينتج عنها الراديوم، وتنتهي بالرصاص 206، ومن أهم خامات اليورانيوم الموجودة في الطبيعة البتشبلند والكارنوتايت.

مع التحية للجميع.