Kärnklyvning är splittringen av en atoms kärna, vilket skapar två produkter med ungefär hälften av massan av originalet. Under processen frigörs även en del neutroner. Denna process frigör en betydande mängd energi. Kärnklyvning är den fysiska process som ansvarar för alla typer av kraftproduktion, inklusive den som används i både kärnvapen och kärnkraftverk.
Det finns ett antal grundämnen som kan användas vid kärnklyvning, men det vanligaste är uran. Detta material är populärt av en rad olika anledningar, men två av de viktigaste är att det finns gott om, och det finns isotoper av uran som är lätta att klyva. Den mest använda isotopen av uran för kärnkraftsproduktion kallas U-235. Förutom U-235 är plutonium ett annat ämne som ibland används för kärnkraft.
För kärnkraftsproduktion behövs anrikat uran. Detta måste vara cirka 2 till 3 procent U-235 för att fungera som det ska. Processen att anrika uran för vapen är nästan densamma, med ett anmärkningsvärt undantag. För vapen måste mängden U-235 vara närmare 90 procent av det totala uranet.
För att skapa kärnklyvning måste materialet samlas in. En fri neutron skjuts sedan mot atomkärnan. U-235 isotopen absorberar neutronen i dess kärna, men det gör att den känsliga strukturen blir instabil. Därför delar den sig nästan direkt. Neutronerna som frigörs i processen är det som orsakar energifrisättningen. Medan de till synes försvinner, noterar Einsteins teori att de inte är borta, utan bara omvandlas till energi.
Problem med kärnklyvning uppstår främst från de radioaktiva partiklarna som finns efter att materialet spaltats. Strålningen som avges kan vara på så höga nivåer att den kan skada levande vävnad, orsaka cancer och andra åkommor. Därför, även om den initiala energifrisättningen som skapas kan vara mycket kraftfull och farlig, finns det andra faror att tänka på också. En debatt, särskilt för kärnkraftverk, är vad man ska göra med dessa radioaktiva ämnen. Den lösning som föredras av den amerikanska regeringen är att begrava materialet djupt under ett berg där det teoretiskt sett skulle vara tillräckligt isolerat från att orsaka skada.
Kärnklyvning förväxlas ibland med kärnfusion. Medan kärnan av atomer delas i fission, är de sammanfogade i kärnfusion. Båda teknikerna kan skapa en betydande mängd energi. Kärnklyvning är en process som skapar flera kärnor och atomer från en. Kärnfusion är nästan motsatsen, där flera atomer går samman för att skapa en enda tyngre kärna.