Qual é a diferença entre fissão e fragmentação dos núcleos atômicos? a fissão é um caso especial de fragmentação? quando a primeira fragmentação nuclear foi prevista ou observada?

Não consigo encontrar uma definição formal. No artigo vinculado, eles estão usando 10 a 15 MeV alfas como projéteis.

Estes formam um núcleo composto com os alvos. O núcleo composto então decai. Eles obtêm toda a gama de decaimentos, desde a emissão de partículas de luz até o tamanho dos fragmentos e a fissão. A partir disso, parece que a fissão é o caso em que se obtém dois fragmentos grandes - mais ou menos iguais em tamanho?

A fissão nos reatores é muito raramente a fissão terciária, quando ocorre duas partes grandes e uma muito pequena (apenas trítio até onde eu sei).

Então, se dependesse de mim, eu não chamaria de fissão se houvesse três ou mais peças substanciais, ou onde uma peça fosse muito maior que a segunda peça.

A fissão é o processo pelo qual um átomo já grande e instável absorve um nêutron com energia suficiente que faz com que o átomo se separe. O átomo alvo deve ser grande e instável; caso contrário, o alvo absorve o nêutron e se converte em um isótopo. Mesmo alguns átomos instáveis ​​como o U238 são capazes de absorver um nêutron sem induzir a fissão. Após a fissão, o átomo se divide em dois pedaços grandes e alguns pequenos fragmentos consistindo em nêutrons livres. A chance de obter mais de dois fragmentos grandes é remota, porque não há energia suficiente para dividir o núcleo em fragmentos adicionais. O núcleo quer ficar junto, e o nêutron não está adicionando energia suficiente para criar vários fragmentos grandes.

A fragmentação ocorre quando dois núcleos maiores são esmagados juntos com energias muito altas. Agora há energia suficiente na reação para criar múltiplos fragmentos do núcleo. Um exemplo no extremo extremo é esmagar dois íons de chumbo em velocidades relativísticas e observar a bagunça fragmentada resultante da colisão.

Faz algum sentido ver a fissão como um caso especial de fragmentação, mas os dois processos são diferentes. Um único nêutron está sendo usado em vez de outro núcleo. Energias muito mais baixas estão envolvidas. O comportamento de um único núcleo levado ao ponto de fissão por um nêutron não é como o comportamento de dois núcleos esmagados em energias muito altas. Mas ambos envolvem, de maneira geral, um processo pelo qual as forças nucleares que mantêm o núcleo unido são superadas pela adição de mais núcleons e pelos produtos resultantes da decomposição.

A fragmentação requer aceleradores de partículas poderosos. Não conheço a história do desenvolvimento dessa idéia e a construção real das instalações que fizeram essa pesquisa. Eu imaginaria que a especulação sobre o que aconteceria em tal colisão estava em andamento bem antes de os aceleradores estarem disponíveis para realizar experimentos reais. Também imagino que o desenvolvimento da ciência acompanhou o desenvolvimento de aceleradores cada vez mais poderosos, capazes de manipular íons grandes.