Quels sont les exemples de processus d'effet tunnel quantique ?
What are the examples of  quantum tunneling processes?
proton emission, alpha decay, and cluster decay.
l'émission de protons, la désintégration alpha et la désintégration en grappe.
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Outre la fission induite par un neutron, maîtrisée et exploitée par l'homme, une forme naturelle de désintégration radioactive spontanée (ne nécessitant pas de neutron) est également appelée fission et se produit surtout dans les isotopes à très haut nombre de masse. La fission spontanée a été découverte en 1940 par Flyorov, Petrzhak et Kurchatov à Moscou, lors d'une expérience visant à confirmer que, sans bombardement par des neutrons, le taux de fission de l'uranium était négligeable, comme l'avait prédit Niels Bohr ; il n'était pas négligeable.

La composition imprévisible des produits (qui varient de manière largement probabiliste et quelque peu chaotique) distingue la fission des processus purement quantiques à effet tunnel tels que l'émission de protons, la désintégration alpha et la désintégration en grappe, qui donnent les mêmes produits à chaque fois. La fission nucléaire produit de l'énergie pour l'énergie nucléaire et permet l'explosion d'armes nucléaires. Ces deux utilisations sont possibles parce que certaines substances appelées combustibles nucléaires subissent une fission lorsqu'elles sont frappées par des neutrons de fission et émettent à leur tour des neutrons lorsqu'elles se brisent. Cela rend possible une réaction nucléaire en chaîne auto-entretenue, libérant de l'énergie à un rythme contrôlé dans un réacteur nucléaire ou à un rythme très rapide et incontrôlé dans une arme nucléaire.

La quantité d'énergie libre contenue dans le combustible nucléaire est des millions de fois supérieure à la quantité d'énergie libre contenue dans une masse similaire de combustible chimique comme l'essence, ce qui fait de la fission nucléaire une source d'énergie très dense. Cependant, les produits de la fission nucléaire sont en moyenne beaucoup plus radioactifs que les éléments lourds qui sont normalement fissionnés comme combustible, et le restent pendant une longue période, ce qui pose le problème des déchets nucléaires. Cependant, les sept produits de fission à longue durée de vie ne représentent qu'une petite fraction des produits de fission. L'absorption de neutrons qui ne conduit pas à la fission produit du plutonium (à partir de 238
U) et des actinides mineurs (à partir de 235
U et 238
U) dont la radiotoxicité est bien plus élevée que celle des produits de fission à vie longue. Les préoccupations concernant l'accumulation de déchets nucléaires et le potentiel destructeur des armes nucléaires contrebalancent le désir pacifique d'utiliser la fission comme source d'énergie. Le cycle du combustible au thorium ne produit pratiquement pas de plutonium et beaucoup moins d'actinides mineurs, mais le 232
U - ou plutôt ses produits de désintégration - est un émetteur majeur de rayons gamma. Tous les actinides sont fertiles ou fissiles et les surgénérateurs peuvent tous les fissionner, mais seulement dans certaines configurations. Le retraitement nucléaire vise à récupérer les matières utilisables du combustible nucléaire usé afin de prolonger les réserves d'uranium (et de thorium) et de réduire la quantité de "déchets". Le terme industriel pour un processus qui fissionne tous ou presque tous les actinides est "cycle fermé du combustible".
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