5 UNTERSCHIEDE zwischen FISSION und nuklearer FUSION

Die klassische Chemie hält das Atom es ist die kleinste und unteilbare Einheit der Materie. Chemische Reaktionen sind solche, bei denen die Atome, aus denen die Moleküle bestehen, rekombinieren, um als Ergebnis der Wechselwirkung der ursprünglich vorhandenen Moleküle neue Moleküle hervorzubringen. Atome können jedoch Wechselwirkungen eingehen, an denen die Teilchen beteiligt sind, aus denen ihre Kerne bestehen. Sie sind die sogenannten Kernreaktionen.

In dieser Lektion von einem LEHRER werden wir entdecken, was die Arten von Kernreaktionen sind und welche die Unterschiede zwischen Kernspaltung und Kernfusion.

Sowohl Kernspaltung als auch Kernfusion sindfusion Kernreaktionen. Dies sind Prozesse, bei denen Atomkerne oder Atomkerne und subatomare Teilchen miteinander wechselwirken. Die einfachste Kernreaktion und die erste, die entdeckt wurde, ist die Radioaktivität, die aus der spontanen Zersetzung eines instabilen Atomkerns in einen einfacheren mit größerer Stabilität und geringerer Energie besteht. Diese Zersetzungsreaktion setzt Energie in Form von Strahlung frei.

Die verbleibenden Arten von Kernreaktionen sind im Allgemeinen zwei Kerne oder Teilchen, die reagieren, um die Reaktionsprodukte zu erzeugen. Damit eine Kernreaktion stattfindet, a Aktivierungsenergie. Kernreaktionen setzen Energie in Form von kinetischer Energie (mit der Bewegung verbundene Energie) aus Atome Reaktionsprodukt und manchmal zur Emission von Gammastrahlen (elektromagnetische Strahlung hoher Energie).

Definition von Kernfusion

Wie der Name schon sagt, ist die Kernfusion die Art von Reaktion, bei der zwei leichte Kerne verschmelzen zu einem schwereren Kern, aber mit einer Masse, die etwas kleiner ist als die Summe der Massen der beiden Kerne, aus denen es gebildet wurde. Diese Differenz zwischen End- und Anfangsmasse wird nach der Reaktion in Energieform abgegeben: E = m · c².

Definition von Kernspaltung

Die Kernspaltung ist die entgegengesetzte Reaktion zur Fusion. Es ist eine Reaktion, bei der ein schwerer Kern, von Partikeln bombardiert werden zerfällt, um leichtere Kerne zu erzeugen, auch die Erzeugung anderer Reaktionsprodukte wie subatomare Teilchen und Gammastrahlen.

Nun, da Sie die Bedeutung kennen, tauchen wir gleich ein, um die Unterschiede zwischen Kernspaltung und Kernfusion zu entdecken. Es gibt fünf Hauptsächliche, und hier fassen wir sie zusammen.

1.- Dies sind gegensätzliche Reaktionen

Wie wir im vorherigen Abschnitt kommentiert haben, sind Fusion und Spaltung es sind zwei gegensätzliche Kernreaktionen. Denn bei der Fusion verschmelzen leichte Kerne zu schwereren und bei der Spaltung zerfallen Kerne schwerer Elemente in leichtere.

2.- Aktivierungsenergien

• Fission: Bei Spaltreaktionen hängt die Aktivierungsenergie von der Kerngröße ab, bei schweren Kernen läuft die Reaktion spontan ab. Bei leichteren Kernen muss die Reaktion durch Beschuss der Kerne mit niederenergetischen Teilchen induziert werden. Daher im Falle einer Kernspaltung die zum Starten der Reaktion erforderliche Energiemenge ist sehr gering oder nicht vorhanden.
• Verschmelzung: Bei der Kernfusion, benötigen große Energiemengen, um die Reaktion zu aktivieren. Um die Kernfusionsreaktion zu starten, muss die Temperatur des Brennstoffs auf 100 Millionen ºC erhöht werden, damit die Brennstoffatome gehen in den Plasmazustand über (ein Zustand, in dem sich die Elektronen unabhängig von den Kernen frei bewegen). atomar). Diese Art von Zustand tritt in Sternen auf, wo Kernfusionsreaktionen stattfinden.

3.- Kraftstofffülle

• Fission: Diese Kernreaktionen benötigen als Brennstoff Schweratome wie Uran, Thorium oder Plutonium. Schwere Elemente sind die am wenigsten reichlich im Universum und sie sind in geringen Anteilen in der Erdkruste. Darüber hinaus kommen die radioaktiven Isotope dieser schweren Elemente in der Natur vermischt mit anderen nicht-radioaktiven Isotopen oder als Bestandteil von Mineralien vor.
• Verschmelzung: Die leichten Atome, die an Kernfusionsreaktionen teilnehmen, sind das häufigste im Universum, wobei Wasserstoff (das leichteste Element) die Mehrheit bildet und 92% der Gesamtmenge ausmacht. Obwohl Wasserstoff auf der Erde relativ knapp ist, kann er aus erneuerbaren Quellen wie Zellulose-Biomasse oder aus Wasser gewonnen werden. Aus diesem Grund wird Wasserstoff als a unerschöpflicher Kraftstoff.

4.- Rückstände aus der Reaktion

• Fission: Kernspaltungsreaktionen erzeugen instabile Kerne, die sehr lange Radioaktivität emittieren, weil sie Halbwertszeiten (der Zeitraum, der erforderlich ist, um die radioaktiven Emissionen um die Hälfte zu reduzieren), die länger als 30 Jahre sein können. Das Produktion radioaktiver Abfälle waste Bei Kernspaltungsreaktionen stellen sie eine Gefahr für die menschliche Gesundheit und die Umwelt dar, daher müssen sie richtig gehandhabt und gelagert werden.
• Verschmelzung: Kernfusionsreaktionen erzeugen keine radioaktiven Abfälle, daher gilt sie als saubere Energie, da es sich um Reaktionen handelt, die Sie produzieren keine umweltschädlichen Rückstände. Bei der Proton-Proton-Fusionsreaktion, einer der häufigsten Fusionsreaktionen, wird als Produkt das Edelgas Helium erhalten. Helium ist ein Element, das sehr wenig reaktiv ist und keine Gefahr für die menschliche Gesundheit und die Umwelt darstellt.

5.- Energie auf kommerzieller Ebene beziehen

• Kernspaltung: Derzeit ist es die einzige Art von Kernreaktion, die hat die notwendige Technik, um kommerziell genutzt zu werden. Alle Kernkraftwerke verwenden Kernspaltungsreaktionen.
• Fusion: Heute, wir haben noch nicht die nötige technik elektrische Energie durch Kernfusion zu gewinnen. Die größte technische Schwierigkeit ist die hohe Temperatur, die zum Starten der Reaktion erforderlich ist, da Wir haben kein Material, das diesen Temperaturen standhält und bei dem es möglich ist, die Reaktion einzuschränken.