Reakcje jądrowe mogą być dwojakiego rodzaju. Pierwsze rozszczepienie jądrowe i drugie rozszczepienie jądrowe. Obie te reakcje są reakcjami wysokoenergetycznymi. Mają one lata energii w postaci ciepła, ale także emitują fale radioaktywne o różnej długości, które są szkodliwe dla ludzi, a nawet innych zwierząt. Energia jądrowa jest również ograniczonym źródłem energii.
Rozszczepienie jądrowe a synteza jądrowa
Różnica między rozszczepieniem jądrowym a fuzją jądrową polega na tym, że choć jedno jest destrukcyjne, drugie jest konstruktywne. Terminy destrukcyjny i konstruktywny są używane tylko w odniesieniu do rozbijania lub tworzenia atomu, a nie w żadnym innym sensie. Rozszczepienie obejmuje łamanie, a fuzja obejmuje tworzenie.
Rozszczepienie jądrowe to rodzaj reakcji jądrowej, w której ciężki atom, który jest zwykle niestabilny pod względem energii, rozpada się na dwa lub mniejsze atomy o stosunkowo stabilnej energii z powodu czynników wewnętrznych lub zewnętrznych, takich jak bombardowanie wiązkami o wysokiej energii lub inne tego typu środki.
Fuzja jądrowa to rodzaj reakcji jądrowej, w której dwa lub więcej atomów lekkich jest zwykle niestabilnych, łączy się ze sobą, tworząc większy atom o stosunkowo stabilnej energii. Może to nastąpić w naturalnych lub przejściowych warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia, co zmusza atomy do łączenia się.
Tabela porównawcza między rozszczepieniem jądrowym a syntezą jądrową
| Parametry porównania | Rozszczepienia jądrowego | Fuzja nuklearna |
| Oznaczający | Kiedy dwa niestabilne atomy są bombardowane cząsteczkami o dużej prędkości, dzielą się na dwa, powodując rozszczepienie jądra. | Kiedy dwa atomy łączą się w odpowiednich warunkach, powoduje to fuzję jądrową. |
| Reagent | Jedynym reagentem syntezy jądrowej jest jeden izotop radioaktywny o dużej masie. | Dwa izotopy o małej masie są wyjściowym reagentem syntezy jądrowej. |
| Produkt | W wyniku podziału jądra powstają dwa mniejsze izotopy. | W wyniku połączenia jądra powstaje jeden duży izotop. |
| Uwolnienie energii | Uwalnia się mniej energii w porównaniu do syntezy jądrowej. | Uwalnia się więcej energii w porównaniu z rozszczepieniem jądrowym. |
| Ujarzmianie | Rozszczepienie jest zjawiskiem kontrolowanym, dzięki czemu można wykorzystać energię. | Nie można wykorzystać energii syntezy jądrowej. |
Co to jest rozszczepienie jądrowe?
Rozszczepienie jądrowe, wymyślone i odkryte przez Ani Hanna i Fritza, jest reakcją, w której duży atom jest niestabilny energetycznie, co oznacza, że ma dużo protonów w porównaniu z neutronami, a ten atom jest również izotopem, co oznacza, że ma inne atomy ta sama liczba protonów, ale inna liczba neutronów dzieli się na dwa mniejsze atomy w wyniku podziału jądra.
Powstałe atomy są bardziej zrównoważone energetycznie, a także mają mniejszą masę w porównaniu z atomem wyjściowym, który jest ciężkim izotopem. Zwykle energia początkowa jest dostarczana w celu rozpoczęcia reakcji przez bombardowanie jądra cząsteczkami o dużej prędkości, po czym reakcja przebiega bez przeszkód, aż atomy nie mogą się rozdzielić na kolejne mniejsze atomy.
Podczas rozszczepienia jądrowego uwalniana jest duża ilość energii, którą można wykorzystać do produkcji energii w domach i elektryczności. Rozszczepienie jądrowe na szczęście jest bardziej kontrolowaną formą reakcji jądrowej, ponieważ po pewnym czasie zatrzymuje się, a uwolniona energia jest z powodzeniem wykorzystywana w reaktorach jądrowych.
Jednak odpady radioaktywne są wytwarzane w dużych ilościach, a proces ten eliminuje również szkodliwe promienie radioaktywne nieodpowiednie do kontaktu ze zwierzętami lub roślinami, a to musi odbywać się w ściśle uregulowanych warunkach.
Co to jest fuzja jądrowa?
Fuzja jądrowa to rodzaj reakcji chemicznej badanej przez różnych naukowców, takich jak Rutherford, Edington, Einstein i tak dalej. Jest to reakcja, w której dwa mniejsze, niezrównoważone energetycznie atomy lub izotopy łączą się, tworząc jeden duży atom lub izotop atomu.
Powstały atom jest nie tylko większy, ale także ma masę z izotopów o małej masie, które zapoczątkowały reakcję. Proces przebiega w warunkach ekstremalnych temperatur i ciśnień. Powierzchnia Słońca jest najlepszym przykładem wszechczasów zachodzącej fuzji jądrowej, ponieważ temperatura i ciśnienie na powierzchni Słońca są odpowiednie do wystąpienia fuzji jądrowej.
Fuzja jądrowa emituje dużą ilość energii, produkt uboczny reakcji; jednak energia jest zbyt duża, aby można ją było wykorzystać lub kontrolować, a zatem na Ziemi nie ma reaktorów jądrowych, które wspierałyby reakcję syntezy jądrowej. Jeśli jednak wysiłki zakończą się sukcesem, fuzja jądrowa może okazać się nieograniczonym źródłem energii.
Jest również zdrowszy dla środowiska, ponieważ wytwarza mniej toksycznych odpadów, których nie trzeba usuwać. Połączenie deuteru i trytu w celu utworzenia helu jest dobrym przykładem fuzji jądrowej.
Główne różnice między rozszczepieniem jądrowym a syntezą jądrową
Wniosek
Od czasu Projektu Manhattan, który stworzył możliwość wykorzystania energii jądrowej jako źródła energii dla człowieka, powołano wielu naukowców, projekty i reaktory do kontrolowania i przeprowadzania eksperymentów dotyczących reakcji jądrowych, takich jak rozszczepienie i fuzja.
Energia jądrowa może być wkrótce jednym z głównych źródeł energii w przypadku wyczerpywania się zasobów naturalnych; jednak aby było to możliwe, należy wdrożyć skuteczne metody unieszkodliwiania odpadów jądrowych, a także bezpieczną metodę kontroli rozszczepienia jądrowego. Krótko mówiąc, rozszczepienie i fuzja są sobie przeciwne, ale oba uwalniają energię.
