5 FORSKELLER mellem FISSION og nuklear FUSION

Klassisk kemi holder det atom det er den mindste og udelelige enhed af stof. Kemiske reaktioner er dem, hvor de atomer, der udgør molekylerne, rekombinerer for at give anledning til nye molekyler som et resultat af interaktionen mellem dem, der oprindeligt var til stede. Atomer kan dog etablere interaktioner, der involverer de partikler, der udgør deres kerner. De er de såkaldte nukleare reaktioner.

I denne lektion fra en LÆRER vil vi opdage, hvad der er typer af nukleare reaktioner, og hvad der er forskellene mellem fission og nuklear fusion.

Både fission og nuklear fusion er nukleare reaktioner. Dette er processer, hvor atomkerner eller atomkerner og subatomære partikler interagerer med hinanden. Den enkleste nukleare reaktion, og den første, der blev opdaget, er radioaktivitet, som består af den spontane nedbrydning af en ustabil atomkerne til en enklere med større stabilitet og lavere energi. Denne nedbrydningsreaktion frigiver energi i form af stråling.

De resterende typer nukleare reaktioner er generelt to kerner eller partikler, der reagerer for at give anledning til produkterne fra reaktionen. For at der kan forekomme en nuklear reaktion, a

aktiveringsenergi. Atomreaktioner frigiver energi i form af kinetisk energi (energi forbundet med bevægelse) fra atomer produkt af reaktionen og undertiden til emission af gammastråler (elektromagnetisk stråling med høj energi).

Definition af nuklear fusion

Som navnet antyder, er nuklear fusion den type reaktion, hvori to lette kerner smelter sammen og danner en tungere kerne, men med en masse lidt mindre end summen af ​​masserne i de to kerner, hvorfra den blev dannet. Denne forskel mellem den endelige masse og den indledende masse afgives i form af energi ifølge reaktionen: E = m · c².

Definition af nuklear fission

Nuklear fission er den modsatte reaktion på fusion. Det er en reaktion, hvor en tung kernebliver bombarderet af partikler bryder sammen for at give anledning til lettere kerner, også frembringelse af andre reaktionsprodukter, såsom subatomære partikler og gammastråler.

Nu hvor du kender betydningen, lad os dykke lige ind for at opdage forskellene mellem fission og nuklear fusion. Der er fem vigtigste, og her opsummerer vi dem.

1.- Dette er modsatte reaktioner

Som vi har kommenteret i det foregående afsnit, fusion og fission de er to modsatte atomreaktioner. Siden i fusion smelter lette kerner ind i tungere og i fission nedbrydes kerner af tunge grundstoffer til lettere.

2.- Aktiveringsenergier

• Fission: I tilfælde af fissionsreaktioner afhænger aktiveringsenergien af ​​kernens størrelse. I tilfælde af tunge kerner sker reaktionen spontant. I tilfælde af lettere kerner skal reaktionen induceres ved at bombardere kernerne med lavenergipartikler. Derfor i tilfælde af nuklear fission mængden af ​​energi, der kræves for at starte reaktionen, er meget lille eller ikke-eksisterende.
• Fusion: I tilfælde af nuklear fusion, kræver store mængder energi for at aktivere reaktionen. For at starte den nukleare fusionsreaktion er det nødvendigt at hæve brændstoftemperaturen til 100 millioner ºC, således at brændstofatomer bevæger sig til plasmatilstanden (en tilstand, hvor elektroner bevæger sig frit uafhængigt af kernerne atomar). Denne type tilstand er den, der forekommer inde i stjerner, hvor nuklear fusionsreaktioner finder sted.

3.- Brændstof overflod

• Fission: Disse nukleare reaktioner kræver tunge atomer som uran, thorium eller plutonium som brændstof. Tunge elementer er den mindst rigelige i universet og de er i små proportioner i jordskorpen. Desuden findes de radioaktive isotoper af disse tunge grundstoffer i naturen blandet med andre ikke-radioaktive isotoper eller som en del af mineraler.
• Fusion: De lysatomer, der deltager i atomfusionsreaktioner er den mest rigelige i universethvor hydrogen (det letteste element) er størstedelen, hvilket repræsenterer 92% af det samlede. Selvom brint er relativt sjældent på jorden, kan det fås fra vedvarende kilder såsom cellulosebiomasse eller fra vand. Af denne grund anses brint for at være et uudtømmeligt brændstof.

4.- Rester som følge af reaktionen

• Fission: Nukleare fissionsreaktioner producerer ustabile kerner, der udsender radioaktivitet i meget lange perioder, fordi de har halveringstider (den periode, der er nødvendig for at reducere radioaktive emissioner med halvdelen), der kan være længere end 30 år. Det produktion af radioaktivt affald I nuklear fissionsreaktioner er de en fare for menneskers sundhed og miljøet, så de skal styres og opbevares korrekt.
• Fusion: Kernefusionsreaktioner producerer ikke radioaktivt affald, så det betragtes som ren energi, da det er reaktioner der de producerer ikke forurenende rester. I tilfælde af proton-proton-fusionsreaktion, en af ​​de mest almindelige fusionsreaktioner, er det opnåede produkt en ædelgas, Helium. Helium er et element, meget lidt reaktivt, og det udgør ingen fare for menneskers sundhed og miljøet.

5.- Indhentning af energi på kommercielt niveau

• Fission: I øjeblikket er det den eneste type nuklear reaktion, der har den nødvendige teknik til at blive udnyttet kommercielt. Alle atomkraftværker bruger kernefissionsreaktioner.
• Fusion: I dag, vi har endnu ikke den nødvendige teknologi for at opnå elektrisk energi gennem kernefusion. Den største tekniske vanskelighed er den høje temperatur, der er nødvendig for at starte reaktionen, siden Vi har ikke noget materiale, der kan modstå disse temperaturer, og hvor det er muligt at begrænse reaktionen.