5 RÓŻNIC między ROZszczepieniem a syntezą jądrową

Klasyczna chemia to potwierdza atom jest najmniejszą i niepodzielną jednostką materii. Reakcje chemiczne to takie, w których atomy tworzące molekuły łączą się, tworząc nowe molekuły w wyniku interakcji tych początkowo obecnych. Jednak atomy mogą nawiązywać interakcje z cząstkami tworzącymi ich jądra. Są to tak zwane reakcje jądrowe.

W tej lekcji od NAUCZYCIELA odkryjemy, jakie są rodzaje reakcji jądrowych i jakie są what różnice między rozszczepieniem a syntezą jądrową.

Zarówno rozszczepienie, jak i fuzja jądrowa są reakcje jądrowe. Są to procesy, w których jądra atomowe lub jądra atomowe i cząstki subatomowe oddziałują ze sobą. Najprostszą reakcją jądrową i pierwszą do odkrycia jest radioaktywność, który polega na spontanicznym rozpadzie niestabilnego jądra atomowego na prostsze, o większej stabilności i mniejszej energii. Ta reakcja rozkładu uwalnia energię w postaci promieniowania.

Pozostałe typy reakcji jądrowych to na ogół dwa jądra lub cząstki, które reagują dając produkty reakcji. Aby zaszła reakcja jądrowa, a

energia aktywacji. Reakcje jądrowe uwalniają energię w postaci energii kinetycznej (energii związanej z ruchem) z atomy produkt reakcji, a czasami emisji promieni gamma (promieniowanie elektromagnetyczne o wysokiej energii).

Definicja syntezy jądrowej

Jak sama nazwa wskazuje, fuzja jądrowa to rodzaj reakcji, w której dwa lekkie rdzenie łączą się, tworząc cięższy rdzeń, ale o masie nieco mniejszej niż suma mas dwóch jąder, z których powstał. Ta różnica między masą końcową a masą początkową jest oddawana w postaci energii zgodnie z reakcją: E = m · c².

Definicja rozszczepienia jądrowego

Rozszczepienie jądrowe jest odwrotną reakcją na fuzję. To reakcja, w której ciężki rdzeń, bombardowany przez cząstki rozpada się dając lżejsze rdzenie, generowanie również innych produktów reakcji, takich jak cząstki subatomowe i promienie gamma.

Teraz, gdy znasz znaczenie, zanurkujmy od razu, aby odkryć różnice między rozszczepieniem a fuzją jądrową. Jest pięć głównych i tutaj je podsumowujemy.

1.- To są przeciwne reakcje

Jak skomentowaliśmy w poprzedniej sekcji, synteza i rozszczepienie są to dwie przeciwstawne reakcje jądrowe. Ponieważ w fuzji jądra lekkie łączą się w cięższe, a w rozszczepieniu jądra ciężkich pierwiastków rozkładają się na lżejsze.

2.- Energie aktywacji

• Rozszczepienie: W przypadku reakcji rozszczepienia energia aktywacji zależy od wielkości jądra, w przypadku ciężkich jąder reakcja zachodzi spontanicznie. W przypadku lżejszych jąder reakcja musi być wywołana przez bombardowanie jąder cząstkami o niskiej energii. Dlatego w przypadku rozszczepienia jądrowego ilość energii wymagana do rozpoczęcia reakcji jest bardzo mała lub nie istnieje.
• Połączenie: W przypadku syntezy jądrowej, wymagają dużej ilości energii do aktywacji reakcji. Aby rozpocząć reakcję syntezy jądrowej, konieczne jest podniesienie temperatury paliwa do 100 milionów ºC, aby atomy paliwa przechodzą do stanu plazmy (stanu, w którym elektrony poruszają się swobodnie niezależnie od jąder atomowy). Ten rodzaj stanu to taki, który występuje wewnątrz gwiazd, gdzie zachodzą reakcje syntezy jądrowej.

3.- Obfitość paliwa

• Rozszczepienie: Te reakcje jądrowe wymagają jako paliwa ciężkich atomów, takich jak uran, tor lub pluton. Ciężkie elementy są najmniej obfity we wszechświecie i oni są w małych proporcjach w skorupie ziemskiej. Ponadto radioaktywne izotopy tych ciężkich pierwiastków występują w naturze zmieszane z innymi nieradioaktywnymi izotopami lub jako część minerałów.
• Połączenie: Lekkie atomy uczestniczące w reakcjach syntezy jądrowej to najobfitszy we wszechświecie, gdzie większość stanowi wodór (najlżejszy pierwiastek), stanowiący 92% całości. Chociaż wodoru na Ziemi jest stosunkowo mało, można go pozyskać ze źródeł odnawialnych, takich jak biomasa celulozowa lub z wody. Z tego powodu wodór jest uważany za niewyczerpane paliwo.

4.- Pozostałości po reakcji

• Rozszczepienie: Reakcje rozszczepienia jądrowego wytwarzają niestabilne jądra, które emitują radioaktywność przez bardzo długi czas, ponieważ mają because okresy półtrwania (okres niezbędny do zmniejszenia emisji radioaktywnych o połowę), które mogą być dłuższe niż 30 lat. produkcja odpadów promieniotwórczych W reakcjach rozszczepienia jądrowego stanowią zagrożenie dla zdrowia ludzkiego i środowiska, dlatego muszą być odpowiednio zarządzane i przechowywane.
• Połączenie: Reakcje syntezy jądrowej nie wytwarzają odpadów radioaktywnych, dlatego uważa się ją za czystą energię, ponieważ są to reakcje, które nie wytwarzają zanieczyszczających pozostałości. W przypadku reakcji fuzji proton-proton, jednej z najczęstszych reakcji fuzji, otrzymanym produktem jest gaz szlachetny hel. Hel jest pierwiastkiem bardzo mało reaktywnym i nie stanowi zagrożenia dla zdrowia człowieka i środowiska.

5.- Pozyskiwanie energii na poziomie komercyjnym

• Rozszczepienie: Obecnie jest to jedyny rodzaj reakcji jądrowej, który posiada niezbędną technikę do komercyjnego wykorzystania. Wszystkie elektrownie jądrowe wykorzystują reakcje rozszczepienia jądrowego.
• Fuzja: Dzisiaj, nie mamy jeszcze niezbędnej technologii pozyskiwanie energii elektrycznej poprzez syntezę jądrową. Główną trudnością techniczną jest wysoka temperatura niezbędna do rozpoczęcia reakcji, ponieważ Nie mamy żadnego materiału, który mógłby wytrzymać te temperatury i gdzie można ograniczyć reakcję.