5 DIFERENȚE între FISSION și FUSION nuclear

Chimia clasică susține că atom este cea mai mică și indivizibilă unitate de materie. Reacțiile chimice sunt acelea în care atomii care alcătuiesc moleculele se recombină pentru a da naștere la noi molecule ca urmare a interacțiunii celor prezenți inițial. Cu toate acestea, atomii pot stabili interacțiuni care implică particulele care alcătuiesc nucleele lor. Sunt așa-numitele reacții nucleare.

În această lecție de la un PROFESOR vom descoperi care sunt tipurile de reacții nucleare și care sunt diferențele dintre fisiune și fuziunea nucleară.

Atât fisiunea, cât și fuziunea nucleară sunt reacții nucleare. Acestea sunt procese în care nucleele atomice sau nucleele atomice și particulele subatomice interacționează între ele. Cea mai simplă reacție nucleară și prima descoperită este radioactivitate, care constă în descompunerea spontană a unui nucleu atomic instabil într-unul mai simplu, cu stabilitate mai mare și energie mai mică. Această reacție de descompunere eliberează energie sub formă de radiații.

Restul tipurilor de reacții nucleare sunt, în general, două nuclee sau particule care reacționează pentru a da naștere la produsele reacției. Pentru a avea loc o reacție nucleară, a energie activatoare. Reacțiile nucleare eliberează energie sub formă de energie cinetică (energie asociată mișcării) din atomi produs al reacției și, uneori, la emisia de raze gamma (radiații electromagnetice de mare energie).

Definiția nuclear fusion

După cum sugerează și numele, fuziunea nucleară este tipul de reacție în care două miezuri ușoare fuzionează pentru a forma un miez mai greu, dar cu o masă puțin mai mică decât suma maselor celor două nuclee din care a fost format. Această diferență între masa finală și masa inițială se degajă sub formă de energie în funcție de reacție: E = m · c².

Definiția nuclear fission

Fisiunea nucleară este reacția opusă fuziunii. Este o reacție în care un miez greu, fiind bombardat de particule se descompune pentru a da naștere unor nuclee mai ușoare, generând, de asemenea, alte produse ale reacției, cum ar fi particulele subatomice și razele gamma.

Acum, că știți semnificația, să ne scufundăm chiar pentru a descoperi diferențele dintre fisiune și fuziunea nucleară. Există cinci principale și aici le rezumăm.

1.- Sunt reacții opuse

După cum am comentat în secțiunea anterioară, fuziune și fisiune sunt două reacții nucleare opuse. Deoarece în fuziune nucleele ușoare se fuzionează în cele mai grele și în nucleele de fisiune ale elementelor grele se descompun în cele mai ușoare.

2.- Energiile de activare

• Fisiune: În cazul reacțiilor de fisiune, energia de activare depinde de mărimea nucleului, în cazul nucleelor ​​grele, reacția are loc spontan. În cazul nucleelor ​​mai ușoare, reacția trebuie indusă prin bombardarea nucleelor ​​cu particule cu energie redusă. Prin urmare, în cazul fisiunii nucleare cantitatea de energie necesară pentru declanșarea reacției este foarte mică sau inexistentă.
• Fuziune: În cazul fuziunii nucleare, necesită cantități mari de energie pentru a activa reacția. Pentru a începe reacția de fuziune nucleară, este necesar să se ridice temperatura combustibilului la 100 de milioane de ºC, astfel încât atomii de combustibil se deplasează la starea plasmei (o stare în care electronii se mișcă liber independent de nuclei atomic). Acest tip de afecțiune este cea care apare în interiorul stelelor, unde au loc reacții de fuziune nucleară.

3.- Abundența de combustibil

• Fisiune: Aceste reacții nucleare necesită atomi grei precum uraniu, toriu sau plutoniu ca combustibil. Elementele grele sunt cel mai puțin abundent din univers și ei sunt în proporții mici în scoarța terestră. Mai mult, izotopii radioactivi ai acestor elemente grele se găsesc în natură amestecate cu alți izotopi non-radioactivi sau ca parte a mineralelor.
• Fuziune: Atomii de lumină care participă la reacțiile de fuziune nucleară sunt cea mai abundentă din univers, unde hidrogenul (cel mai ușor element) este majoritar, reprezentând 92% din total. Deși hidrogenul este relativ rar pe Pământ, acesta poate fi obținut din surse regenerabile, cum ar fi biomasa celulozică sau din apă. Din acest motiv, hidrogenul este considerat a fi un combustibil inepuizabil.

4.- Reziduuri rezultate din reacție

• Fisiune: Reacțiile de fisiune nucleară produc nuclee instabile care emit radioactivitate pentru perioade foarte lungi de timp, deoarece au perioade de înjumătățire (perioada necesară pentru a reduce emisiile radioactive în jumătate) care pot depăși 30 de ani. producerea deșeurilor radioactive În reacțiile de fisiune nucleară, acestea reprezintă un pericol pentru sănătatea umană și mediu, deci trebuie gestionate și depozitate corespunzător.
• Fuziune: Reacțiile de fuziune nucleară nu produc deșeuri radioactive, motiv pentru care este considerată energie curată, deoarece sunt reacții care nu produc reziduuri poluante. În cazul reacției de fuziune proton-proton, una dintre cele mai frecvente reacții de fuziune, produsul obținut este un gaz nobil, Helium. Heliul este un element, foarte puțin reactiv și care nu prezintă niciun pericol pentru sănătatea umană și pentru mediu.

5.- Obținerea de energie la nivel comercial

• Fisiune: În prezent, este singurul tip de reacție nucleară care are tehnica necesară pentru a fi exploatată comercial. Toate centralele nucleare folosesc reacții de fisiune nucleară.
• Fusion: Astăzi, încă nu avem tehnologia necesară pentru a obține energie electrică prin fuziune nucleară. Principala dificultate tehnică este temperatura ridicată necesară pentru declanșarea reacției, deoarece Nu avem niciun material care să reziste la aceste temperaturi și unde este posibil să se limiteze reacția.