Różnica między rozszczepieniem jądrowym a syntezą jądrową

Proces, w którym ciężkie jądro jest rozkładane na małe jądra, nazywa się rozszczepieniem jądrowym. Z drugiej strony, fuzja jądrowa jest zdefiniowana jako reakcja, w której lżejsze atomy łączą się i tworzą ciężkie jądro.

Wraz z szybkim uprzemysłowieniem nasze zapotrzebowanie na energię rośnie w tym samym stosunku, ze względu na zmianę sposobu życia i wykonywania pracy, ponieważ jesteśmy bardzo zależni od maszyn do wykonywania pracy, która zużywa energię. Oznacza siłę i moc, których potrzebujemy do wykonywania aktywności fizycznej lub umysłowej. Występuje w różnych formach i może być przekształcany z jednej formy do drugiej.

Pozyskujemy energię z różnych konwencjonalnych i niekonwencjonalnych źródeł, w tym energii słonecznej, wiatrowej, pływowej, geotermalnej i jądrowej. Z tych źródeł energii energia jądrowa daje milion razy większą energię niż inne źródła. Uwalnia energię podczas rozszczepienia jądrowego i reakcji syntezy jądrowej. Te dwie reakcje są często rozumiane razem, co zestawia większość ludzi, ale różnica między rozszczepieniem jądrowym a syntezą jądrową polega na ich wystąpieniu, temperaturze, wymaganej lub wytwarzanej energii.

Treść: Rozszczepienie jądrowe a synteza jądrowa

  1. Wykres porównania
  2. Definicja
  3. Kluczowe różnice
  4. Podobieństwa
  5. Wniosek

Wykres porównania

Podstawa do porównaniaRozszczepienia jądrowegoFuzja nuklearna
ZnaczenieRozszczepienie jądrowe oznacza reakcję, w której ciężkie jądro jest rozkładane na mniejsze jądra, poprzez uwalnianie neutronów i energii.Fuzja jądrowa odnosi się do procesu, w którym dwa lub więcej lżejszych atomów łączy się, tworząc ciężkie jądro.
Postać
ZdarzenieNienaturalnyNaturalny
TemperaturaWysokiEkstremalnie wysoko
Wymagana energiaWymaga mniejszej ilości energii do podziału jądra.Ogromna ilość energii jest potrzebna do zmuszenia jąder do stopienia się.
Wytwarzanie energiiPowstaje ogromna ilość energii.Generowana jest stosunkowo duża ilość energii.
KontrolaNiepowstrzymanySterowny

Definicja rozszczepienia jądrowego

Rozszczepienie jądrowe jest procesem, w którym jądro dużych atomów, takich jak uran lub pluton, jest bombardowane neutronem o niskiej energii, rozpada się na małe i lżejsze jądra. W tym procesie generowana jest ogromna ilość energii, ponieważ masa jądra (oryginalna) jest nieco wyższa niż suma masy jego poszczególnych jąder.

Energia uwolniona podczas rozszczepienia jądrowego może zostać wykorzystana do produkcji pary, która z kolei może zostać wykorzystana do wytworzenia elektryczności. Jądra powstałe podczas reakcji są bardzo bogate w neutrony i niestabilne. Jądra te są radioaktywne, co powoduje ciągłe uwalnianie cząstek beta, aż każde z nich osiągnie stabilny produkt końcowy.

Definicja syntezy jądrowej

Fuzja jądrowa implikuje reakcję jądrową, w której dwa lub więcej lżejszych zarodków topi się, tworząc jedno ciężkie jądro, które wytwarza ogromną ilość energii, na przykład łączą się atomy wodoru tworząc hel. W fuzji jądrowej dwa dodatnio naładowane jądra integrują się, tworząc większe jądro. Masa utworzonego jądra jest nieco niższa niż suma mas poszczególnych jąder.

W tym procesie potrzebna jest znaczna ilość energii, aby wymusić stopienie atomów o niskiej energii. Ponadto wymagane są ekstremalne warunki, aby proces ten miał miejsce, tj. Wyższe stopnie temperatury i wysokie paskale ciśnienia. Źródłem energii dla wszystkich gwiazd, w tym Słońca, jest fuzja jąder wodoru z helem.

Kluczowe różnice między rozszczepieniem jądrowym a syntezą jądrową

Różnice między rozszczepieniem jądrowym a syntezą jądrową można wyraźnie wskazać na następujących podstawach:

  1. Reakcja jądrowa, w której ciężkie jądro zostaje rozbite na mniejsze jądra, poprzez uwolnienie neutronów i energii, nazywa się rozszczepieniem jądrowym. Proces, w którym dwa lub więcej lżejszych atomów łączą się, tworząc ciężkie jądro, nazywa się fuzją jądrową.
  2. Fuzja jądrowa zachodzi naturalnie, na przykład w gwiazdach takich jak słońce. Z drugiej strony reakcja rozszczepienia jądrowego nie zachodzi naturalnie.
  3. Warunki wspierające rozszczepienie jądrowe obejmują masę krytyczną substancji i neutronów. I odwrotnie, synteza jądrowa jest możliwa tylko w ekstremalnych warunkach, tj. W wysokiej temperaturze, ciśnieniu i gęstości.
  4. W reakcji rozszczepienia jądra wymagana ilość energii jest mniejsza niż energia potrzebna w reakcji syntezy jądrowej.
  5. Rozszczepienie jądrowe uwalnia ogromną ilość energii podczas reakcji. Jest to jednak 3-4 razy mniej niż energia uwalniana podczas syntezy jądrowej.
  6. Rozszczepienie jądrowe może być kontrolowane za pomocą różnych procesów naukowych. W przeciwieństwie do tego synteza jądrowa jest niemożliwa do kontrolowania.

Podobieństwa

  • Oba te procesy są reakcją łańcuchową, w tym sensie, że jedno bombardowanie powoduje co najmniej jedną inną reakcję.
  • Oba procesy dają stosunkowo mniejszą masę niż masa pierwotnego atomu.

Wniosek

Przed budową elektrowni jądrowych energia jądrowa była wykorzystywana głównie do celów destrukcyjnych. Rozszczepienie jądrowe jest źródłem energii w reaktorze jądrowym, który pomaga w wytwarzaniu energii elektrycznej. Obecnie wszystkie reaktory jądrowe, wykorzystywane do celów komercyjnych, oparte są na rozszczepieniu jądrowym. Jednak synteza jądrowa jest również bezpieczniejszą metodą wytwarzania energii. Co więcej, możliwe jest wytworzenie wysokiej temperatury do syntezy jądrowej poprzez wybuch bomby rozszczepialnej.