Zawartość
- Kluczowa różnica:
- Wykres porównania:
- Co to jest rozszczepienie jądrowe?
- Co to jest synteza jądrowa?
- Rozszczepienie jądrowe VS. Fuzja nuklearna:
Kluczowa różnica:
Oba są procesami nuklearnymi, w których atomy są zmieniane w celu wytworzenia energii. Różnica między rozszczepieniem jądrowym a fuzją jądrową polega na tym, że ciężkie jądro dzieli się na dwa małe jądra w rozszczepieniu jądrowym, podczas gdy dwa ciężkie jądro łączą się, tworząc ciężkie jądro w fuzji jądrowej.
Wykres porównania:
| Rozszczepienia jądrowego | Fuzja nuklearna | |
| Definicja | Podział dużego atomu na dwa lub więcej małych atomów nazywa się rozszczepieniem jądrowym. | Fuzja dwóch lub więcej małych atomów w jeden duży atom nazywa się fuzją jądrową. |
| Rodzaj reakcji | To reakcja łańcuchowa | To nie jest reakcja łańcuchowa |
| Wymagania | Wysoka temperatura nie jest wymagana do zainicjowania rozszczepienia jądrowego. | Do rozpoczęcia syntezy jądrowej wymagana jest bardzo wysoka temperatura. |
| Proces | Dzieje się tak przez bombardowanie ciężkiego jądra neutronami. | Odbywa się to przez ogrzewanie małych jąder w wysokiej temperaturze. Bombardowanie neutronów nie jest wymagane. |
| Etymologia | Rozszczepienie oznacza złamanie lub podział. | Fuzja oznacza połączenie lub połączenie |
| Posługiwać się | Rozszczepienie jądrowe jest stosowane w reaktorach jądrowych, ponieważ można je kontrolować. | Fuzja jądrowa nie jest wykorzystywana do wytwarzania energii, ponieważ nie można jej kontrolować. |
| Przykład | Podział uranu | Połączenie jąder wodoru w jądro helu, bomba wodorowa. |
Co to jest rozszczepienie jądrowe?
Przepowiednia Alberta Einsteina, że masę można zamienić na energię, umożliwiła podział jądra. Rozpoczął eksperymenty w 1939 r., A po roku Enrico Fermi zbudował reaktor jądrowy. Rozszczepienie jądrowe zostało odkryte przez niemieckich naukowców, Lise Meitner, Otto Hahna i Fritza Strassmanna. Rozszczepienie jądrowe ma miejsce, gdy cząstki o dużej prędkości, neutrony są bombardowane na niestabilnym izotopie. Neutrony są przyspieszane i trzaskane do izotopów, które powodują rozszczepienie, rozpadają się na małe cząsteczki. Podczas procesu rozszczepiania neutron jest przyspieszany i uderza w jądro docelowe, którym w większości reaktora jądrowego jest uran. Rozdziela docelowe jądro i rozkłada je na małe izotopy, trzy szybkie neutrony i dużą ilość energii. Wytworzona energia jest wykorzystywana do podgrzewania wody w reaktorach jądrowych i wytwarzania energii elektrycznej. Szybkie elektrony stają się pociskami, które inicjują inne reakcje rozszczepienia, zwane reakcjami łańcuchowymi. Odpady radioaktywne powstają jako produkt uboczny reakcji rozszczepienia, której wyniki tracą tysiące lat na niebezpiecznym poziomie. Należy stosować zabezpieczenia dla reaktorów rozszczepienia jądrowego dla tych odpadów i ich transportu do składowania.
Co to jest synteza jądrowa?
Fuzja występuje, gdy dwa izotopy o niskiej masie (głównie izotopy wodoru) łączą się w ekstremalnych temperaturach i ciśnieniach. Reakcja syntezy jądrowej zasila słońce. Atomy trytu i deuteru łączą się w wysokiej temperaturze i ciśnieniu, tworząc izotop neutronu i helu. Poza tym uwalnia się ogromna ilość energii, która jest znacznie większa niż energia reakcji rozszczepienia. Naukowcy nadal pracują nad kontrolą rozszczepienia jądrowego w celu stworzenia reaktora termojądrowego do produkcji energii elektrycznej. Naukowcy uważają, że reakcja syntezy jądrowej wytwarza mniej materiałów radioaktywnych niż reakcja rozszczepienia, dlatego ma nieograniczone zapasy paliwa, które można wykorzystać na różne okazje. Ale trudno jest kontrolować reakcję w ograniczonej przestrzeni, więc jest to duże wyzwanie w jej użyciu. Fuzję jądrową uzyskano po raz pierwszy w reakcji bomby wodorowej. Jest również stosowany w różnych urządzeniach eksperymentalnych do produkcji energii.
Rozszczepienie jądrowe VS. Fuzja nuklearna:
- Zarówno procesy rozszczepienia jądrowego, jak i syntezy jądrowej są sobie przeciwne.
- Rozszczepienie jądrowe jest tańsze, a synteza jądrowa droższa.
- Rozszczepienie jądrowe pozostaje w lżejszych jądrach, podczas gdy fuzja jądrowa ogranicza się do większych jąder.
- Rozszczepienie jądrowe jest reakcją egzotermiczną, podczas gdy fuzja jądrowa jest reakcją endotermiczną.
- Znaczna ilość energii jest uwalniana w rozszczepieniu jądrowym
- W reakcji syntezy uwolniona energia jest bardzo większa niż rozszczepienie
- Pierwiastki w reakcji rozszczepienia mają wyższą liczbę atomową niż produkty reakcji. Na przykład uran rozpada się na stront i krypton.
- Produkty reakcji fuzji mają więcej neutronów i protonów niż pierwiastków wyjściowych. Na przykład wodór łączy się z wodorem, tworząc hel.
- Rozszczepienie jądrowe zachodzi naturalnie na ziemi. Na przykład spontaniczne rozszczepienie uranu ma miejsce tylko wtedy, gdy obecna jest wystarczająca ilość uranu. Fuzja jądrowa nie ma miejsca Zdarza się w gwiazdach.
