Radyoaktivite, radyoaktiflik, ışınetkinlik veya nükleer bozunma; atom çekirdeğinin, daha küçük çekirdekler veya elektromanyetik ışımalar yayarak kendiliğinden parçalanmasıdır. Çekirdek tepkimesi sırasında veya çekirdeğin bozunması ile ortaya çıkar. En yaygın ışımalar alfa(α), beta(β) ve gamma(γ) ışımalarıdır. Bir maddenin radyoaktivitesi bekerel veya curie ile ölçülür.
Arthur Holly Compton, 1927'de elektromanyetik radyasyonun parçacık doğasını gösteren Compton etkisinin keşfi ile Nobel Fizik Ödülü kazanmış Amerikalı fizikçidir. Zamanında çok dikkat çeken bir buluştur. Işığın dalga doğası o zamanlarda iyi anlaşılmış olsa da ışığın hem dalga hem parçacık olabileceği fikri kolay kabul görmemiştir. Kendisi ayrıca Manhattan Projesindeki Metallurji Laboratuvarının başı ve 1945 ile 1953 seneleri arasında St. Louis Washington Üniversitesi Rektörüdür.
Nükleer silah, nükleer reaksiyon ve nükleer fisyon birlikte kullanılmasıyla ya da çok daha kuvvetli bir füzyonla elde edilen yüksek yok etme gücüne sahip silahtır. Genel patlayıcılardan farklı olarak çok daha fazla zarar vermek amaçlı kullanılır. Sadece kullanılan bir silah, tüm bir kenti ya da bir ülkeyi canlı, cansız ne varsa tamamen yok edecek güçtedir.
Nükleer santral (NPP) veya atom santrali (APS), ısı kaynağının nükleer reaktör olduğu termik santraldir. Termik santrallerde tipik olduğu gibi, ısı, elektrik üreten jeneratöre bağlı buhar türbinini çalıştıran buhar üretmek için kullanılır. Eylül 2023 itibarıyla Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu, dünya çapında 32 ülkede faaliyette olan 410 nükleer santral ve inşa halinde olan 57 nükleer santral olduğunu bildirdi.
Toryum; sembolü Th, atom numarası 90 olan zayıf radyoaktivite gösteren, metalik, kimyasal bir elementtir. Toryum havaya maruz kaldığında kararır ve toryum dioksit oluşturur; orta derecede yumuşak, işlenebilir ve yüksek bir erime noktasına sahiptir. Toryum, kimyasına +4 oksidasyon durumunun hakim olduğu elektropozitif bir aktinittir; oldukça reaktiftir ve ince bir şekilde bölündüğünde havada tutuşabilir.
Radyoaktif atıklar, serbestleştirme sınırlarının üzerinde aktivite konsantrasyonu içeren ve bir daha kullanılması düşünülmeyen nükleer ve radyoaktif maddeler ile radyoaktif madde bulaşmış ya da radyoaktif olmuş yapı, sistem, bileşen ve malzemelerdir.
Zenginleştirilmiş uranyum, içeriğindeki Uranyum-235 (kim. sembol 235U) oranı belirli yöntemlerle doğal seviyelerin üzerine çıkartılmış uranyum karışımıdır. Doğada bulunan toplam uranyum elementinin %99.284'ü Uranyum-238 (kim. sembol 238U) izotopundan oluşur. Zincirleme fisyon gerçekleştirme kabiliyeti bulunan tek uranyum izotopu olan Uranyum-235'in tüm uranyum rezervleri içerisindeki payı yalnızca %0.72'dir. Bu yüzden nükleer yakıt amaçlı olarak kullanılabilmesi için 235U izotopunun uranyum karışımı içerisindeki oranı arttırılmalıdır.
Manhattan Projesi, II. Dünya Savaşı sırasında ilk nükleer silahların üretimini gerçekleştirmek için yürütülmüş bir araştırma ve geliştirme projesiydi. Proje, Amerika Birleşik Devletleri başta olmak üzere Birleşik Krallık ve Kanada ile iş birliği içinde gerçekleştirildi. 1942'den 1946'ya kadar ABD Ordusu Mühendisler Birliği'nden Tümgeneral Leslie Groves'un projenin yöneticiliğini yaptı. Nükleer fizikçi Robert Oppenheimer da bombaları tasarlayan Los Alamos Laboratuvarı'nın yöneticisiydi. Projenin ismi, ilk karargah Manhattan'da olduğu için Manhattan Bölgesi olarak belirlendi; bu ad yavaş yavaş projenin resmi kod adı olan "Development of Substitute Materials"ın yerini aldı. Proje daha sonra İngilizlerin nükleer silah geliştirme projesi olan Tube Alloys'u da bünyesine kattı ve programı Office of Scientific Research and Development'den devraldı. Manhattan Projesi, en yoğun döneminde yaklaşık 130.000 kişiye istihdam sağladı ve yaklaşık 2 milyar ABD dolarına mal oldu. Bunun yüzde 80'inden fazlası fisil malzemeyi üreten tesisleri inşa etmek ve işletmek içindi. Araştırmalar ve bombanın üretimi, Amerika Birleşik Devletleri, Birleşik Krallık ve Kanada'daki otuzdan fazla tesiste gerçekleştirildi.
Nükleer dönüşüm, bir kimyasal element ya da bir izotopun birbirine dönüşmesidir. Her element atomlarındaki proton sayılarıyla tanımlanırlar. Başka bir deyişle, atom çekirdeği içindeki proton ya da nötron sayısında değişim gerçekleştiğinde nükleer dönüşüm meydana gelir.
IV. Nesil III. Nesil reaktörlerin halefi olarak tasarlanan nükleer reaktör tasarımlarıdır. Birinci nesil sistemlerin çoğu kullanımdan kaldırıldığı için dünya çapında faaliyette olan reaktörlerin çoğu ikinci ve 3 nesil sistemlerdir. Generation IV International Forum, IV. nesil reaktörlerin gelişimini koordine eden uluslararası bir organizasyondur. V. Nesil reaktörler tamamen teoriktir ve henüz uygulanabilir olarak görülmemektedir.
Sıvı florür toryum reaktörü, bir tür erimiş tuz reaktörüdür. LFTR, yakıt için florür esaslı, erimiş, sıvı tuzlu toryum yakıt çevrimini kullanır.
Lityum florür LiF formülüne sahip inorganik bileşik. Renksiz bir katıdır, kristal boyutu küçüldükçe beyaz renge geçiş görülür. Kokusuz olmasına rağmen tuzlu-acı bir tada sahiptir. Sodyum klorüre benzer yapıdadır fakat suda daha az çözünür. Esas olarak erimiş tuz yapısında kullanılır. LiF'nin elementlerinden oluşumu ikinci en yüksek reaktant kütlesi başına enerjiyi verir, birinci BeO'dur.
Hanford Sahası, Amerika Birleşik Devletleri'nin Washington eyaletindeki Columbia Nehri üzerinde federal hükûmeti tarafından işletilen, çoğunlukla hizmet dışı bir nükleer üretim kompleksidir. 1943'te, Washington'da Hanford'ta Manhattan Projesi'nin bir parçası olarak kurulan saha, dünyanın ilk tam ölçekli plütonyum üretim reaktörü olan B Reaktörü'ne ev sahipliği yapıyordu. Tesiste üretilen plütonyum Trinity bölgesinde test edilen ilk nükleer bomba ve Nagasaki'ye atılan Fat Man'de kullanıldı.
Çevrede aktinitler, dünya ortamındaki aktinitlerin kaynakları, çevresel davranışları ve etkileri ile ilgilidir. Çevresel radyoaktivite yalnızca aktinitlerle sınırlı değildir; radon ve radyum gibi aktinit olmayanlar da dikkat çekicidir. Tüm aktinitler radyoaktif olsa da, yer kabuğunda uranyum ve toryum gibi birçok aktinit vardır. Bu mineraller, karbon tarihleme ve çoğu dedektör için, X-ışınları ve daha fazlası gibi birçok yönden faydalıdır.
Shippingport Atom Enerjisi Santrali dünyanın yalnızca barış zamanı kullanımlarına ayrılmış ilk tam ölçekli atom elektrik santraliydi. Amerika Birleşik Devletleri, Pensilvanya, Beaver County'deki Ohio Nehri üzerindeki günümüz Beaver Valley Nükleer Üretim İstasyonunun yakınında, yaklaşık 40 km (40 km) uzaklıkta bulunmaktaydı.
Toryum bazlı nükleer enerji üretimi, verimli öncül element toryumdan üretilen izotop uranyum-233'ün nükleer bölünmesiyle beslenir. Bir toryum yakıt çevrimi, toryum bolluğu, üstün fiziksel ve nükleer yakıt özellikleri ve azaltılmış nükleer atık üretimi dahiluranyum yakıt çevrimine göre çeşitli potansiyel avantajlar sunabilir. Toryum yakıtının bir avantajı, düşük silahlanma potansiyelidir; büyük ölçüde toryum reaktörlerinde tüketilen uranyum-233/ 232 ve plütonyum-238 izotoplarını silah haline getirmek zordur.
Toryum kaynakları, düşük karbonlu enerji için potansiyel bir kaynaktır. Toryumun çeşitli reaktör tasarımlarında bir nükleer yakıt işlevi gördüğü kanıtlanmıştır. Yerkabuğunda uranyumdan daha fazla miktarda bulunur. Toryum kaynakları, uranyum örneğinde olduğu gibi daha yüksek bir güvenle tahmin edilmedi ve değerlendirilmedi. Şu anda sınırlı keşifler ve tarihsel verilere dayalı olarak dünya çapında yaklaşık 6 milyon ton toryum tahmin edilmektedir.
2023 itibarıyla, Finlandiya'da çalışır durumda olan hepsi Baltık Denizi kıyılarında bulunan iki santralde bulunan beş nükleer reaktörü bulunmaktadır. Nükleer enerji, 2020'de ülkenin elektrik üretiminin yaklaşık %34'ünü sağladı. Finlandiya'daki ilk araştırma nükleer reaktörü 1962'de, ilk ticari reaktör ise 1977'de işletmeye alındı. Beşinci reaktör Nisan 2023'te faaliyete geçti.
Teknoloji, İkinci Dünya Savaşı'nda önemli bir rol oynadı. Savaş sırasında kullanılan teknolojilerin bazıları 1920'ler ve 1930'ların iki savaş arası yıllarında geliştirildi, çoğu savaş sırasında ihtiyaçlara ve öğrenilen derslere göre geliştirildi, diğerleri ise savaş sona erdiğinde geliştirilmeye başlandı. Pek çok savaşın günlük yaşamımızda kullandığımız teknolojiler üzerinde büyük etkileri oldu ancak İkinci Dünya Savaşı, günümüzde kullanılan teknoloji ve cihazlar üzerinde en büyük etkiyi yarattı. Teknoloji aynı zamanda II. Dünya Savaşı'nın yürütülmesinde tarihteki diğer savaşlardan daha büyük bir rol oynadı ve sonuçlarında kritik bir rol oynadı.
Uranyum tetraklorür, UCl4 formülüne sahip bir uranyum ve klor tuzudur. Higroskopik zeytin yeşili bir katıdır. Uranyum zenginleştirmesinin elektromanyetik izotop ayırma (EMIS) işleminde kullanıldı. Organouranyum kimyasının ana başlangıç malzemelerinden biridir.
