5 განსხვავება FISSION- სა და ბირთვულ FUSION- ს შორის

კლასიკური ქიმია ამას ფლობს ატომი ეს მატერიის ყველაზე პატარა და განუყოფელი ერთეულია. ქიმიური რეაქციები არის ის, რომლებშიც ატომები, რომლებიც ქმნიან მოლეკულებს, გაერთიანდება და წარმოქმნის ახალ მოლეკულებს თავდაპირველად არსებული ურთიერთქმედების შედეგად. ამასთან, ატომებს შეუძლიათ ურთიერთქმედების დამყარება ნაწილაკების მონაწილეობით, რომლებიც ქმნიან მათ ბირთვებს. ისინი ე.წ ბირთვული რეაქციებია.

მასწავლებლის ამ გაკვეთილზე ჩვენ აღმოვაჩენთ რა არის ბირთვული რეაქციების ტიპები და რა განსხვავება განხეთქილებასა და ბირთვულ შერწყმას შორის.

გახლეჩა და ბირთვული შერწყმა არის ბირთვული რეაქციები. ეს არის პროცესები, როდესაც ატომური ბირთვები ან ატომური ბირთვები და სუბატომური ნაწილაკები ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან. უმარტივესი ბირთვული რეაქცია და პირველი, რომელიც აღმოჩენილია, არის რადიოაქტივობა, რომელიც შედგება არასტაბილური ატომური ბირთვის სპონტანური დაშლისაგან უფრო მარტივად, უფრო დიდი სტაბილურობით და დაბალი ენერგიით. ეს დაშლის რეაქცია გამოყოფს ენერგიას გამოსხივების სახით.

ბირთვული რეაქციების დარჩენილი ტიპები, ზოგადად, ორი ბირთვია ან ნაწილაკები, რომლებიც რეაგირებენ რეაქციის პროდუქტების წარმოქმნით. ბირთვული რეაქციის მისაღწევად, ა

აქტივაციის ენერგია. ბირთვული რეაქციები გამოყოფს ენერგიას კინეტიკური ენერგიის (მოძრაობასთან ასოცირებული ენერგიის) სახით ატომები რეაქციის პროდუქტი და ზოგჯერ გამა სხივების გამოსხივება (მაღალი ენერგიის ელექტრომაგნიტური გამოსხივება).

ბირთვული შერწყმის განმარტება

როგორც სახელიდან ჩანს, ბირთვული შერწყმა არის რეაქციის ტიპი ორი მსუბუქი ბირთვი ერწყმის და ქმნის უფრო მძიმე ბირთვს, მაგრამ მასით ოდნავ ნაკლებია ორი ბირთვის მასების ჯამზე, საიდანაც იგი წარმოიქმნა. ეს განსხვავება საბოლოო და საწყის მასას შორის მოცემულია ენერგიის სახით რეაქციის მიხედვით: E = m · c².

ბირთვული განხეთქილების განმარტება

ბირთვული გახლეჩა არის შერწყმის საპირისპირო რეაქცია. ეს არის რეაქცია, რომელშიც მძიმე ბირთვი, იბომბება ნაწილაკებით იშლება უფრო მსუბუქი ბირთვების წარმოშობის მიზნით, ასევე წარმოქმნის რეაქციის სხვა პროდუქტებს, როგორიცაა სუბატომური ნაწილაკები და გამა სხივები.

ახლა, როდესაც თქვენ იცით მნიშვნელობა, მოდით ჩავღრმავდეთ და აღმოვაჩინოთ განსხვავება განხეთქილებასა და ბირთვულ შერწყმას შორის. ხუთი მთავარია და აქვე ვაჯამებთ მათ.

1.- ეს საპირისპირო რეაქციებია

როგორც წინა ნაწილში გავაკეთეთ კომენტარი, შერწყმა და განხეთქილება ისინი ორი საპირისპირო ბირთვული რეაქციაა. მას შემდეგ, რაც შერწყმაში მსუბუქი ბირთვები უფრო მძიმედ იქცევიან და მძიმე ელემენტების გახლეჩისას უფრო მსუბუქად იშლება.

2.- აქტივაციის ენერგიები

• განხეთქილება: გახლეჩის რეაქციების შემთხვევაში, აქტივაციის ენერგია დამოკიდებულია ბირთვის ზომაზე, მძიმე ბირთვების შემთხვევაში, რეაქცია ხდება სპონტანურად. უფრო მსუბუქი ბირთვების შემთხვევაში რეაქცია უნდა იყოს გამოწვეული ბირთვების დაბალენერგეტიკული ნაწილაკებით დაბომბვით. ამიტომ ბირთვული განხეთქილების შემთხვევაში ენერგიის რაოდენობა, რომელიც საჭიროა რეაქციის დასაწყებად, ძალიან მცირეა ან არ არსებობს.
• შერწყმა: ბირთვული შერწყმის შემთხვევაში, საჭიროა დიდი რაოდენობით ენერგია რეაქციის გასააქტიურებლად. ბირთვული შერწყმის რეაქციის დასაწყებად საჭიროა საწვავის ტემპერატურის აწევა 100 მილიონი ºC- ზე, ისე რომ საწვავის ატომები პლაზმის მდგომარეობაში გადადიან (მდგომარეობა, რომელშიც ელექტრონები თავისუფლად მოძრაობენ ბირთვებისგან დამოუკიდებლად) ატომური). ამ ტიპის მდგომარეობა არის ის, რაც ხდება ვარსკვლავების შიგნით, სადაც ხდება ბირთვული შერწყმის რეაქციები.

3.- საწვავის სიმრავლე

• განხეთქილება: ამ ბირთვულ რეაქციებში საჭიროა მძიმე ატომები, როგორიცაა ურანი, თორიუმი ან პლუტონიუმი, როგორც საწვავი. მძიმე ელემენტებია ყველაზე ნაკლებად სამყაროში და ისინი არიან მცირე პროპორციებით დედამიწის ქერქში. გარდა ამისა, ამ მძიმე ელემენტების რადიოაქტიური იზოტოპები ბუნებაში შერეულია სხვა არა რადიოაქტიურ იზოტოპებთან ან მინერალების ნაწილად.
• შერწყმა: სინათლის ატომები, რომლებიც მონაწილეობენ ბირთვული შერწყმის რეაქციებში, არიან ყველაზე უხვად სამყაროში, სადაც წყალბადის (ყველაზე მსუბუქი ელემენტი) უმრავლესობაა, რაც მთლიანი 92% -ია. მიუხედავად იმისა, რომ წყალბადის დედამიწაზე შედარებით მწირია, მისი მიღება შესაძლებელია განახლებადი წყაროებიდან, როგორიცაა ცელულოზის ბიომასა ან წყლისგან. ამ მიზეზით, წყალბად ითვლება ა ამოუწურავი საწვავი.

4.- რეაქციის შედეგად მიღებული ნარჩენები

• განხეთქილება: ბირთვული გახლეჩის რეაქციები წარმოქმნიან არასტაბილურ ბირთვებს, რომლებიც რადიოაქტიურობას გამოყოფენ ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში, რადგან აქვთ ნახევარგამოყოფის პერიოდი (პერიოდი, რომელიც საჭიროა რადიოაქტიური გამონაბოლქვის ნახევარი შემცირებისთვის), რომელიც შეიძლება 30 წელზე მეტი იყოს. რადიოაქტიური ნარჩენების წარმოება ბირთვული გახლეჩის რეაქციების დროს ისინი საფრთხეს უქმნიან ადამიანის ჯანმრთელობას და გარემოს, ამიტომ მათი სწორად მართვა და შენახვა უნდა მოხდეს.
• შერწყმა: ბირთვული შერწყმის რეაქციები არ წარმოქმნის რადიოაქტიულ ნარჩენებს, ამიტომ იგი განიხილება როგორც სუფთა ენერგია, ვინაიდან ისინი რეაქციებია ისინი არ წარმოქმნიან დამაბინძურებელ ნარჩენებს. პროტონ-პროტონის შერწყმის რეაქციის შემთხვევაში, ერთ – ერთი ყველაზე გავრცელებული შერწყმის რეაქცია, მიღებული პროდუქტი არის კეთილშობილი გაზი, ჰელიუმი. ჰელიუმი არის ელემენტი, ძალიან მცირე რეაქტიული და არ წარმოადგენს საფრთხეს ადამიანის ჯანმრთელობისა და გარემოსთვის.

5.- ენერგიის მიღება კომერციულ დონეზე

• განხეთქილება: ამჟამად ბირთვული რეაქციის ერთადერთი სახეობაა აქვს აუცილებელი ტექნიკა კომერციულად ექსპლუატაციისთვის. ყველა ბირთვული ელექტროსადგური იყენებს ბირთვულ დაშლაზე რეაქციებს.
• Fusion: დღეს, ჯერ არ გვაქვს საჭირო ტექნოლოგია ელექტროენერგიის მიღება ბირთვული შერწყმით. მთავარი ტექნიკური სირთულე არის მაღალი ტემპერატურა, რომელიც აუცილებელია რეაქციის დასაწყებად ჩვენ არ გვაქვს მასალა, რომელიც გაუძლებს ამ ტემპერატურას და სადაც შესაძლებელია რეაქციის შეზღუდვა.