التفاعل النووي المتسلسل (بالإنجليزية: Nuclear Chain Reaction) هو عملية في النواة الذرية تحدث عندما يتفاعل النواة الذرية مع نواة أخرى ويؤدي هذا التفاعل إلى إطلاق الطاقة وإصدار جزيئات نووية أخرى تتفاعل مع نوى أخرى، وهكذا تستمر العملية بشكل متسلسل.
التفاعل النووي المتسلسل.
تعتمد التفاعل النووي المتسلسل على وجود مادة نووية معينة تسمى وقودًا نوويًا، والتي تتفاعل عند التعرض للنيوترونات الحرة. عندما يصطدم النيوترون بنواة وقود نووي، يمكن أن يسبب اندماج النيوترون مع النواة أو انقسامها.
إذا كان النيوترون يسبب انقسام النواة، فإن هذا الانقسام يطلق نيوترونات إضافية تتفاعل بدورها مع نوى أخرى، مما يزيد من عدد الانقسامات والنيوترونات بشكل تسلسلي.
كما يستخدم عادة في الأسلحة النووية وفي مفاعلات الطاقة النووية لتوليد الكهرباء.
في الأسلحة النووية، يتم التحكم في التفاعل المتسلسل لتوليد انفجار نووي، بينما في مفاعلات الطاقة النووية، يتم استخدام التفاعل لإنتاج الحرارة التي تحول إلى طاقة كهربائية.
من الجدير بالذكر أنه يجب التحكم بعناية في عملية التفاعل النووي المتسلسل لضمان عدم انفجاره بشكل غير مسيطر، وهذا يتطلب استخدام مواد وتقنيات خاصة للسيطرة على معدل التفاعل والحفاظ على السلامة.
ما هو الوقود النووي؟
الوقود النووي هو نوع من الوقود يستخدم في مفاعلات الطاقة النووية لتوليد الكهرباء وإنتاج الحرارة. يتميز الوقود النووي بأنه يحتوي على مواد نووية تتفاعل وتطلق طاقة نووية عند تعرضها للنيوترونات.
أحد أشهر أنواع الوقود النووي هو اليورانيوم-235 (U-235)، والذي يمكن أن يتفاعل مع النيوترونات لإطلاق طاقة نووية. يتم تصنيع عناصر الوقود النووي عادة على شكل قضبان أو ألواح مصنوعة من اليورانيوم المخصب.
بالإضافة إلى اليورانيوم-235، يمكن استخدام أيضًا البلوتونيوم-239 (Pu-239) كوقود نووي. يتم إنتاج البلوتونيوم-239 عن طريق تعريض اليورانيوم-238 (U-238) للنيوترونات في مفاعل نووي. البلوتونيوم-239 يمكن استخدامه كوقود نووي لتوليد الطاقة.
تتطلب عملية استخدام الوقود النووي في مفاعلات الطاقة النووية مراقبة دقيقة وإجراءات أمان صارمة للحفاظ على سلامة المفاعل ومنع تسرب المواد النووية الخطرة.
بالإضافة إلى ذلك، يتم التخلص من النفايات النووية بعناية وبشكل آمن لضمان عدم تلوث البيئة والحفاظ على سلامة البشرية.