5 FORSKJELL mellom FISSION og atomfusjon

Klassisk kjemi holder det atom det er den minste og udelelige enheten av materie. Kjemiske reaksjoner er de der atomene som utgjør molekylene rekombinerer for å gi opphav til nye molekyler som et resultat av samspillet mellom de som var opprinnelig til stede. Atomer kan imidlertid etablere interaksjoner som involverer partiklene som utgjør deres kjerner. De er de såkalte kjernefysiske reaksjonene.

I denne leksjonen fra en LÆRER vil vi oppdage hva som er typer atomreaksjoner og hva som er forskjellene mellom fisjon og kjernefusjon.

Både fisjon og kjernefusjon er kjernefysiske reaksjoner. Dette er prosesser der atomkjerner eller atomkjerner og subatomære partikler samhandler med hverandre. Den enkleste kjernefysiske reaksjonen, og den første som ble oppdaget, er radioaktivitet, som består av den spontane nedbrytningen av en ustabil atomkjerne til en enklere med større stabilitet og lavere energi. Denne nedbrytningsreaksjonen frigjør energi i form av stråling.

De resterende typene av kjernefysiske reaksjoner er generelt to kjerner eller partikler som reagerer for å gi opphav til reaksjonsproduktene. For at en atomreaksjon skal skje, a

aktiveringsenergi. Atomreaksjoner frigjør energi i form av kinetisk energi (energi assosiert med bevegelse) fra atomer produkt av reaksjonen og noen ganger til utslipp av gammastråler (elektromagnetisk stråling med høy energi).

Definisjon av atomfusjon

Som navnet antyder, er kjernefusjon den type reaksjon der to lette kjerner smelter sammen for å danne en tyngre kjerne, men med en masse litt mindre enn summen av massene til de to kjernene som den ble dannet av. Denne forskjellen mellom den endelige og den innledende massen avgis i form av energi i henhold til reaksjonen: E = m · c².

Definisjon av kjernefysisk fisjon

Kjernefisjon er den motsatte reaksjonen på fusjon. Det er en reaksjon der en tung kjerne, blir bombardert av partikler brytes ned for å gi opphav til lettere kjerner, også generere andre reaksjonsprodukter som subatomære partikler og gammastråler.

Nå som du vet betydningen, la oss dykke rett inn for å oppdage forskjellene mellom fisjon og kjernefusjon. Det er fem viktigste, og her oppsummerer vi dem.

1.- Dette er motsatte reaksjoner

Som vi har kommentert i forrige avsnitt, fusjon og fisjon de er to motsatte kjernefysiske reaksjoner. Siden i fusjon smelter kjerner seg sammen i tyngre og i fisjon, nedbrytes kjerner av tunge elementer til lettere.

2.- Aktiviseringsenergier

• Fisjon: I tilfelle fisjonreaksjoner avhenger aktiveringsenergien av størrelsen på kjernen, i tilfelle av tunge kjerner, oppstår reaksjonen spontant. Når det gjelder lettere kjerner, må reaksjonen induseres ved å bombardere kjernene med lavenergipartikler. Derfor i tilfelle kjernefysisk fisjon mengden energi som kreves for å starte reaksjonen er svært liten eller ikke-eksisterende.
• Fusjon: I tilfelle kjernefusjon, krever store mengder energi for å aktivere reaksjonen. For å starte kjernefusjonsreaksjonen er det nødvendig å øke temperaturen på drivstoffet til 100 millioner ºC, slik at drivstoffatomer beveger seg til plasmatilstanden (en tilstand der elektroner beveger seg fritt uavhengig av kjernene atomisk). Denne typen tilstand er den som forekommer i stjerner, der kjernefusjonsreaksjoner finner sted.

3.- Drivstoff overflod

• Fisjon: Disse kjernefysiske reaksjonene krever tunge atomer som uran, torium eller plutonium som drivstoff. Tunge elementer er den minst rikelige i universet og det er de i små proporsjoner i jordskorpen. Videre finnes de radioaktive isotopene av disse tunge elementene i naturen blandet med andre ikke-radioaktive isotoper eller som en del av mineraler.
• Fusjon: Lysatomene som deltar i kjernefusjonsreaksjoner er den mest utbredte i universethvor hydrogen (det letteste elementet) er majoriteten, og representerer 92% av totalen. Selv om hydrogen er relativt lite på jorden, kan det fås fra fornybare kilder som cellulosebiomasse eller fra vann. Av denne grunn anses hydrogen å være et uuttømmelig drivstoff.

4.- Rester som følge av reaksjonen

• Fisjon: Kjernefisjoneringsreaksjoner produserer ustabile kjerner som avgir radioaktivitet i veldig lange perioder, fordi de har det halveringstider (perioden som er nødvendig for å redusere radioaktive utslipp med halvparten) som kan være lengre enn 30 år. De produksjon av radioaktivt avfall Ved kjernefysiske reaksjoner er de en fare for menneskers helse og miljøet, så de må håndteres og lagres riktig.
• Fusjon: Kjernefusjonsreaksjoner produserer ikke radioaktivt avfall, så det regnes som ren energi, siden det er reaksjoner som de produserer ikke forurensende rester. I tilfelle proton-proton-fusjonsreaksjon, en av de vanligste fusjonsreaksjonene, er det oppnådde produktet en edelgass, Helium. Helium er et element, veldig lite reaktivt, og som ikke utgjør noen fare for menneskers helse og miljøet.

5.- Å skaffe energi på kommersielt nivå

• Fisjon: For tiden er det den eneste typen atomreaksjon som har den nødvendige teknikken for å bli utnyttet kommersielt. Alle kjernekraftverk bruker kjernefysiske reaksjoner.
• Fusion: I dag, vi har ennå ikke den nødvendige teknologien for å skaffe elektrisk energi gjennom kjernefysisk fusjon. Den viktigste tekniske vanskeligheten er den høye temperaturen som er nødvendig for å starte reaksjonen, siden Vi har ikke noe materiale som tåler disse temperaturene og hvor det er mulig å begrense reaksjonen.