5 ROZDÍLŮ mezi FISSION a jadernou FUSION

Klasická chemie to drží atom je to nejmenší a nedělitelná jednotka hmoty. Chemické reakce jsou reakce, při kterých se atomy tvořící molekuly rekombinují a vznikají nové molekuly v důsledku interakce původně přítomných molekul. Atomy však mohou navázat interakce zahrnující částice, které tvoří jejich jádra. Jsou to takzvané jaderné reakce.

V této lekci UČITELE zjistíme, jaké jsou typy jaderných reakcí a jaké jsou rozdíly mezi štěpením a jadernou fúzí.

Štěpení i jaderná fúze jsou jaderné reakce. Jedná se o procesy, ve kterých atomová jádra nebo atomová jádra a subatomární částice vzájemně interagují. Nejjednodušší jadernou reakcí a první objevenou je radioaktivita, který spočívá v spontánním rozkladu nestabilního atomového jádra na jednodušší s větší stabilitou a nižší energií. Tato rozkladná reakce uvolňuje energii ve formě záření.

Zbývajícími typy jaderných reakcí jsou obecně dvě jádra nebo částice, které reagují za vzniku produktů reakce. Aby došlo k jaderné reakci, a aktivační energie. Jaderné reakce uvolňují energii ve formě kinetické energie (energie spojené s pohybem) z

atomy produkt reakce a někdy i emise gama záření (elektromagnetické záření o vysoké energii).

Definice jaderné fúze

Jak název napovídá, jaderná fúze je typ reakce, při které dvě lehká jádra se spojí a vytvoří těžší jádro, ale s hmotou o něco menší, než je součet hmotností dvou jader, ze kterých byla vytvořena. Tento rozdíl mezi konečnou a počáteční hmotou se vydává ve formě energie podle reakce: E = m · c².

Definice jaderného štěpení

Jaderné štěpení je opačná reakce než fúze. Je to reakce, při které těžké jádrobombardován částicemi rozpadá se, aby vznikly lehčí jádra, také generování dalších produktů reakce, jako jsou subatomární částice a gama paprsky.

Nyní, když znáte význam, se ponoříme přímo do objevování rozdílů mezi štěpením a jadernou fúzí. Existuje pět hlavních a zde je shrnujeme.

1. - Jedná se o opačné reakce

Jak jsme uvedli v předchozí části, fúze a štěpení jsou to dvě protikladné jaderné reakce. Protože ve fúzi se lehká jádra fúzují na těžší a ve štěpných jádrech se těžké prvky rozpadají na lehčí.

2. - Aktivační energie

• Štěpení: V případě štěpných reakcí závisí aktivační energie na velikosti jádra, v případě těžkých jader reakce probíhá spontánně. V případě lehčích jader musí být reakce vyvolána bombardováním jader nízkoenergetickými částicemi. Proto v případě jaderného štěpení množství energie potřebné k zahájení reakce je velmi malé nebo vůbec neexistuje.
• Fúze: V případě jaderné fúze vyžadují velké množství energie k aktivaci reakce. Pro zahájení reakce jaderné fúze je nutné zvýšit teplotu paliva na 100 milionů ºC, aby atomy paliva se přesouvají do stavu plazmy (stav, ve kterém se elektrony pohybují volně nezávisle na jádrech atomový). Tento typ stavu je ten, který se vyskytuje uvnitř hvězd, kde probíhají reakce jaderné fúze.

3. - hojnost paliva

• Štěpení: Tyto jaderné reakce vyžadují jako palivo těžké atomy, jako je uran, thorium nebo plutonium. Těžké prvky jsou nejméně hojný ve vesmíru a jsou v malých poměrech v zemské kůře. Kromě toho se radioaktivní izotopy těchto těžkých prvků nacházejí v přírodě ve směsi s jinými neradioaktivními izotopy nebo jako součást minerálů.
• Fúze: Atomy světla, které se účastní reakcí jaderné fúze, jsou nejhojnější ve vesmíru, kde vodík (nejlehčí prvek) je většina, což představuje 92% z celkového počtu. I když je vodík na Zemi relativně vzácný, lze jej získat z obnovitelných zdrojů, jako je celulózová biomasa, nebo z vody. Z tohoto důvodu je vodík považován za a nevyčerpatelné palivo.

4. - Zbytky po reakci

• Štěpení: Reakce jaderného štěpení produkují nestabilní jádra, která emitují radioaktivitu po velmi dlouhou dobu, protože mají poločasy (období nutné ke snížení radioaktivních emisí na polovinu), které mohou být delší než 30 let. The produkce radioaktivního odpadu Při reakcích na jaderné štěpení představují nebezpečí pro lidské zdraví a životní prostředí, proto je nutné s nimi zacházet a řádně je skladovat.
• Fúze: Reakce jaderné fúze neprodukují radioaktivní odpad, a proto je považována za čistou energii, protože se jedná o takové reakce neprodukují zbytky znečišťujících látek. V případě fúzní reakce proton-proton, jedné z nejběžnějších reakcí fúze, je získaným produktem vzácný plyn, helium. Helium je prvek, velmi málo reaktivní a nepředstavuje žádné nebezpečí pro lidské zdraví a životní prostředí.

5. - Získávání energie na komerční úrovni

• Štěpení: V současné době je to jediný typ jaderné reakce má nezbytnou techniku ​​pro komerční využití. Všechny jaderné elektrárny používají reakce štěpení jader.
• Fusion: Dnes, zatím nemáme potřebnou technologii získat elektrickou energii jadernou fúzí. Hlavním technickým problémem je vysoká teplota nutná k zahájení reakce Nemáme žádný materiál, který by vydržel tyto teploty a kde je možné omezit reakci.