5 FISION ja ydinfuusion väliset erot

Klassinen kemia pitää sitä atomi se on pienin ja jakamaton aineyksikkö. Kemiallisia reaktioita ovat ne, joissa molekyylien muodostavat atomit yhdistyvät uudelleen synnyttääkseen uusia molekyylejä alun perin läsnä olevien vuorovaikutuksen seurauksena. Atomit voivat kuitenkin muodostaa vuorovaikutuksen niiden ytimien muodostavien hiukkasten kanssa. Ne ovat niin sanottuja ydinreaktioita.

Tässä opettajalla opimme, mitkä ovat ydinreaktiotyypit ja mitkä ovat fissioiden ja ydinfuusioiden väliset erot.

Sekä fissio että ydinfuusio ovat ydinreaktiot. Nämä ovat prosesseja, joissa atomiytimet tai atomiatumit ja subatomiset hiukkaset ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa. Yksinkertaisin ja ensimmäinen löydettävä ydinreaktio on radioaktiivisuus, joka koostuu epävakaan atomiatomin spontaanista hajoamisesta yksinkertaisemmaksi, jolla on suurempi vakaus ja pienempi energia. Tämä hajoamisreaktio vapauttaa energiaa säteilyn muodossa.

Loput ydinreaktiotyypit ovat yleensä kaksi ydintä tai hiukkasia, jotka reagoivat synnyttäessään reaktion tuotteita. Jotta ydinreaktio tapahtuisi, a

aktivointienergia. Ydinreaktiot vapauttavat energian kineettisen energian muodossa (liikkeeseen liittyvä energia) atomeja reaktion tuote ja joskus gammasäteily (suuren energian sähkömagneettinen säteily).

Määritelmä ydinfuusio

Kuten nimestä voi päätellä, ydinfuusio on reaktiotyyppi, jossa kaksi valosydintä sulautuvat muodostaen painavamman sydämen, mutta massa on hieman pienempi kuin niiden kahden ytimen massojen summa, joista se muodostettiin. Tämä ero lopullisen massan ja alkuperäisen massan välillä annetaan energian muodossa reaktion mukaisesti: E = m · c².

Määritelmä ydinfissio

Ydinfissio on päinvastainen reaktio fuusiolle. Se on reaktio, jossa raskas ydin, pommitetaan hiukkasilla hajoaa aiheuttaen kevyempiä ytimiä, tuottaa myös muita reaktion tuotteita, kuten subatomiset hiukkaset ja gammasäteet.

Nyt kun tiedät merkityksen, sukelkaamme sisään löytääksemme erot fissio ja ydinfuusio. Niitä on viisi ja niistä tässä yhteenveto.

1.- Nämä ovat vastakkaisia ​​reaktioita

Kuten olemme kommentoineet edellisessä osassa, fuusio ja fissio ne ovat kaksi vastakkaista ydinreaktiota. Koska fuusiossa kevyet ytimet sulautuvat raskaammiksi ja fissiossa raskaiden alkuaineiden ytimet hajoavat kevyemmiksi.

2. - Aktivointienergiat

• Fissio: Fissioreaktioiden tapauksessa aktivaatioenergia riippuu ytimen koosta, raskaiden ytimien tapauksessa reaktio tapahtuu spontaanisti. Kevyempien ytimien tapauksessa reaktio on indusoitava pommittamalla ytimiä pienenergisillä hiukkasilla. Siksi ydinfissiossa reaktion aloittamiseen tarvittava energiamäärä on hyvin pieni tai sitä ei ole ollenkaan.
• Fuusio: Ydinfuusion tapauksessa vaativat suuria määriä energiaa reaktion aktivoimiseksi. Ydinfuusioreaktion aloittamiseksi on tarpeen nostaa polttoaineen lämpötila 100 miljoonaan ºC niin, että polttoainiatomit siirtyvät plasmatilaan (tilaan, jossa elektronit liikkuvat vapaasti ytimistä riippumatta atomi). Tämän tyyppinen tila esiintyy tähtien sisällä, missä tapahtuu ydinfuusioreaktioita.

3.- Polttoaineen runsaus

• Fissio: Nämä ydinreaktiot vaativat polttoaineena raskaita atomeja, kuten uraania, toriumia tai plutoniumia. Raskaat elementit ovat vähiten runsas maailmankaikkeudessa ja he ovat pienissä osissa maankuorta. Lisäksi näiden raskaiden alkuaineiden radioaktiivisia isotooppeja esiintyy luonnossa sekoitettuna muiden ei-radioaktiivisten isotooppien kanssa tai osana mineraaleja.
• Fuusio: Ydinfuusioreaktioihin osallistuvat valoatomit ovat maailmankaikkeuden runsas, jossa vety (kevyin alkuaine) on enemmistö, joka edustaa 92% kokonaismäärästä. Vaikka vetyä on suhteellisen vähän maapallolla, sitä voidaan saada uusiutuvista lähteistä, kuten selluloosan biomassasta, tai vedestä. Tästä syystä vedyn katsotaan olevan a ehtymätön polttoaine.

4. - Reaktiosta syntyvät jäämät

• Fissio: Ydinfissioreaktiot tuottavat epävakaita ytimiä, jotka lähettävät radioaktiivisuutta hyvin pitkään, koska niitä on puoliintumisaika (aika, joka tarvitaan radioaktiivisten päästöjen puolittamiseen), joka voi olla pidempi kuin 30 vuotta. radioaktiivisen jätteen tuotanto Ydinfissioreaktioissa ne ovat vaaraksi ihmisten terveydelle ja ympäristölle, joten niitä on hallittava ja varastoitava asianmukaisesti.
• Fuusio: Ydinfuusioreaktiot eivät tuota radioaktiivista jätettä, minkä vuoksi sitä pidetään puhtaana energiana, koska ne ovat reaktioita ne eivät tuota saastuttavia jäämiä. Protoni-protoni-fuusioreaktion tapauksessa, joka on yksi yleisimmistä fuusioreaktioista, saatu tuote on jalokaasu, helium. Helium on alkuaine, joka on hyvin vähän reaktiivinen ja joka ei aiheuta vaaraa ihmisten terveydelle ja ympäristölle.

5.- Energian hankkiminen kaupallisella tasolla

• Fissio: Tällä hetkellä se on ainoa ydinreaktiotyyppi on tarvittava tekniikka hyödynnettäväksi kaupallisesti. Kaikissa ydinvoimaloissa käytetään fissioreaktioita.
• Fuusio: Tänään, meillä ei vielä ole tarvittavaa tekniikkaa sähköenergian saamiseksi ydinfuusion avulla. Suurin tekninen vaikeus on reaktion aloittamiseksi tarvittava korkea lämpötila, koska Meillä ei ole ainetta, joka kestäisi näitä lämpötiloja ja missä reaktio on mahdollista rajoittaa.