5 Skillnader mellan FISSION och kärnkraftsfusion

Klassisk kemi håller det atom det är den minsta och odelbara materienheten. Kemiska reaktioner är de där atomerna som utgör molekylerna rekombinerar för att ge upphov till nya molekyler som ett resultat av interaktionen mellan de som ursprungligen var närvarande. Emellertid kan atomer etablera interaktioner som involverar partiklarna som utgör deras kärnor. De är de så kallade kärnreaktionerna.

I den här lektionen från en LÄRARE kommer vi att upptäcka vilka typer av kärnreaktioner och vad som är skillnaderna mellan fission och kärnfusion.

Både klyvning och kärnfusion är kärnreaktioner. Dessa är processer där atomkärnor eller atomkärnor och subatomära partiklar interagerar med varandra. Den enklaste kärnreaktionen, och den första som upptäcktes, är radioaktivitet, som består av den spontana nedbrytningen av en instabil atomkärna till en enklare med större stabilitet och lägre energi. Denna sönderdelningsreaktion frigör energi i form av strålning.

De återstående typerna av kärnreaktioner är i allmänhet två kärnor eller partiklar som reagerar för att ge upphov till reaktionsprodukterna. För att en kärnreaktion ska inträffa, a

aktiverings energi. Kärnreaktioner frigör energi i form av kinetisk energi (energi associerad med rörelse) från atomer produkt av reaktionen och ibland till utsläpp av gammastrålar (elektromagnetisk strålning med hög energi).

Definition av kärnfusion

Som namnet antyder är kärnfusion den typ av reaktion där två lätta kärnor smälter samman för att bilda en tyngre kärna, men med en massa något mindre än summan av massorna av de två kärnorna från vilka den bildades. Denna skillnad mellan den slutliga och den initiala massan avges i form av energi enligt reaktionen: E = m · c².

Definition av kärnklyvning

Kärnklyvning är motsatt reaktion mot fusion. Det är en reaktion där en tung kärna, bombarderas av partiklar bryts ner för att ge upphov till lättare kärnor, genererar även andra reaktionsprodukter, såsom subatomära partiklar och gammastrålar.

Nu när du vet innebörden, låt oss dyka rätt in för att upptäcka skillnaderna mellan klyvning och kärnfusion. Det finns fem huvudsakliga och här sammanfattar vi dem.

1.- Dessa är motsatta reaktioner

Som vi har kommenterat i föregående avsnitt, fusion och fission de är två motsatta kärnreaktioner. Eftersom lätta kärnor smälter samman i tyngre och i fission sönderfaller kärnor av tunga element till lättare.

2.- Aktiveringsenergier

• Fission: Vid klyvningsreaktioner beror aktiveringsenergin på kärnans storlek, i fallet med tunga kärnor sker reaktionen spontant. När det gäller lättare kärnor måste reaktionen induceras genom att bombardera kärnorna med lågenergipartiklar. Därför vid kärnklyvning mängden energi som krävs för att starta reaktionen är mycket liten eller obefintlig.
• Fusion: Vid kärnfusion, kräver stora mängder energi för att aktivera reaktionen. För att starta kärnfusionsreaktionen är det nödvändigt att höja bränslets temperatur till 100 miljoner ºC så att bränsleatomer rör sig till plasmatillståndet (ett tillstånd där elektronerna rör sig fritt oberoende av kärnorna atom). Denna typ av tillstånd är den som förekommer i stjärnor där kärnfusionsreaktioner äger rum.

3.- Bränsleöverflöd

• Fission: Dessa kärnreaktioner kräver tunga atomer som uran, torium eller plutonium som bränsle. Tunga element är det minst rikliga i universum och de är i små proportioner i jordskorpan. Vidare finns de radioaktiva isotoperna av dessa tunga element i naturen blandade med andra icke-radioaktiva isotoper eller som en del av mineraler.
• Fusion: Ljusatomerna som deltar i kärnfusionsreaktioner är det mest förekommande i universumdär väte (det lättaste elementet) är majoriteten, vilket representerar 92% av totalen. Även om väte är relativt knappt på jorden kan det erhållas från förnybara källor som cellulosabiomassa eller från vatten. Av denna anledning anses väte vara en outtömligt bränsle.

4.- Rester som härrör från reaktionen

• Fission: Kärnklyvningsreaktioner producerar instabila kärnor som avger radioaktivitet under mycket långa tidsperioder, eftersom de har halveringstider (den period som krävs för att minska radioaktiva utsläpp med hälften) som kan vara längre än 30 år. De produktion av radioaktivt avfall I kärnklyvningsreaktioner utgör de en fara för människors hälsa och miljön, så de måste hanteras och lagras ordentligt.
• Fusion: Kärnfusionsreaktioner producerar inte radioaktivt avfall, så det anses vara ren energi, eftersom det är reaktioner som de producerar inte förorenande rester. I fallet med proton-proton-fusionsreaktion, en av de vanligaste fusionsreaktionerna, är den erhållna produkten en ädelgas, Helium. Helium är ett element, väldigt lite reaktivt och som inte utgör någon fara för människors hälsa och miljön.

5.- Erhålla energi på kommersiell nivå

• Fission: För närvarande är det den enda typen av kärnreaktion som har den teknik som krävs för att kunna utnyttjas kommersiellt. Alla kärnkraftverk använder kärnklyvningsreaktioner.
• Fusion: Idag, vi har ännu inte den nödvändiga tekniken för att erhålla elektrisk energi genom kärnfusion. Den största tekniska svårigheten är den höga temperatur som krävs för att starta reaktionen, eftersom Vi har inget material som tål dessa temperaturer och där det är möjligt att begränsa reaktionen.