Wraz z szybkim uprzemysłowieniem nasze zapotrzebowanie na energię wzrasta w takim samym stosunku, ze względu na zmianę sposobu, w jaki żyjemy i wykonujemy swoją pracę, ponieważ jesteśmy w dużym stopniu zależni od maszyn do wykonywania naszej pracy, która pochłania energię. Zakłada siłę i moc, których potrzebujemy, aby wykonać aktywność fizyczną lub umysłową. Występuje w różnych formach i można go przekształcić z jednej formy w drugą.
Dostajemy energię z różnych źródeł konwencjonalnych i niekonwencjonalnych, które obejmują energię słoneczną, energię wiatru, energię pływową, energię geotermalną i energię jądrową. Z tych źródeł energii energia jądrowa daje milion razy większą energię niż inne źródła. Uwalnia energię podczas rozszczepienia jądrowego i reakcji syntezy jądrowej. Te dwie reakcje są często rozumiane łącznie, co większość ludzi zestawia, ale różnica między rozszczepieniem jądrowym a syntezą jądrową polega na ich występowaniu, temperaturze, wymaganej lub wytwarzanej energii.
Wykres porównania
| Podstawa do porównania | Rozszczepienia jądrowego | Fuzja nuklearna |
|---|---|---|
| Znaczenie | Rozszczepienie jądrowe oznacza reakcję, w której ciężkie jądro jest rozbijane na mniejsze jądra, poprzez uwalnianie neutronów i energii. | Fuzja jądrowa odnosi się do procesu, w którym dwa lub więcej lżejszych atomów łączy się w celu utworzenia ciężkiego jądra. |
| Postać |  |  |
| Zdarzenie | Nienaturalny | Naturalny |
| Temperatura | Wysoki | Niesamowicie wysoko |
| Wymagana energia | Wymaga mniej energii do podziału jądra. | Ogromna ilość energii jest potrzebna, aby zmusić jądra do połączenia. |
| Wytwarzanie energii | Wytwarzana jest olbrzymia ilość energii. | Powstaje stosunkowo duża ilość energii. |
| Kontrola | Sterowny | Niepowstrzymany |
Definicja rozszczepienia jądrowego
Rozszczepienie jądrowe jest procesem, w którym jądro dużych atomów, takich jak uran lub pluton, jest bombardowane neutronem o niskiej energii, rozpada się na małe i jaśniejsze jądra. W procesie tym generowana jest ogromna ilość energii, ponieważ masa jądra (oryginał) jest nieco wyższa niż masa jego poszczególnych jąder.
Energia uwolniona podczas rozszczepienia jądrowego może być wykorzystywana do produkcji pary, która z kolei może być wykorzystywana do wytwarzania energii elektrycznej. Jądra powstałe podczas reakcji są bogate w neutrony i są niestabilne. Jądra te są radioaktywne, które w sposób ciągły uwalnia cząstki beta, aż każdy z nich dotrze do stabilnego produktu końcowego.
Definicja syntezy jądrowej
Fuzja jądrowa oznacza reakcję jądrową, w której dwa lub więcej lżejszych jąder łączy się tworząc jedno ciężkie jądro, które wytwarza olbrzymią ilość energii, na przykład atomy wodoru łączą się tworząc hel. W fuzji jądrowej dwa dodatnio naładowane jądra integrują się, tworząc większe jądro. Masa utworzonego jądra jest nieco niższa niż masa poszczególnych jąder.
W tym procesie wymagana jest znaczna ilość energii, aby zmusić atomy o niskiej energii do stwardnienia. Co więcej, wymagane są ekstremalne warunki dla tego procesu, tj. Wyższe temperatury i wysokie paskale ciśnienia. Źródłem energii dla wszystkich gwiazd, w tym Słońca, jest połączenie jądra wodoru z helem.
Kluczowe różnice między rozszczepieniem jądrowym a syntezą jądrową
Różnice między rozszczepieniem jądrowym a syntezą jądrową można wyraźnie wyciągnąć z następujących przyczyn:
- Reakcja jądrowa, w której ciężkie jądro jest rozbijane na mniejsze jądra, poprzez uwalnianie neutronów i energii, nazywana jest rozszczepieniem jądrowym. Proces, w którym dwa lub więcej lżejszych atomów łączy się, tworząc ciężki jądro, nazywa się fuzją jądrową.
- Fuzja jądrowa zachodzi naturalnie, na przykład w gwiazdach takich jak słońce. Z drugiej strony, reakcja rozszczepienia jądrowego nie następuje naturalnie.
- Warunki sprzyjające rozszczepieniu jądrowemu obejmują masę krytyczną substancji i neutronów. Odwrotnie, fuzja jądrowa jest możliwa tylko w ekstremalnych warunkach, tj. W wysokiej temperaturze, ciśnieniu i gęstości.
- W reakcji rozszczepienia jądrowego wymagana ilość energii jest mniejsza niż energia potrzebna w reakcji termojądrowej.
- Rozszczepienie jądrowe wyzwala ogromną ilość energii podczas reakcji. Jest to jednak 3-4 razy mniej niż energia uwalniana podczas syntezy jądrowej.
- Rozszczepienie jądrowe może być kontrolowane za pomocą różnych procesów naukowych. W związku z tym fuzja jądrowa jest niemożliwa do kontrolowania.
Podobieństwa
- Oba te procesy są reakcją łańcuchową, w tym sensie, że jedno bombardowanie powoduje co najmniej jedną inną reakcję.
- Oba procesy dają stosunkowo mniejszą masę niż masa pierwotnego atomu.
Wniosek
Przed budową elektrowni jądrowych energia jądrowa była wykorzystywana głównie do celów destrukcyjnych. Rozszczepienie jądrowe jest źródłem energii w reaktorze jądrowym, który pomaga w wytwarzaniu energii elektrycznej. Obecnie wszystkie reaktory jądrowe są wykorzystywane do celów komercyjnych w oparciu o rozszczepienie jądrowe. Jednak fuzja jądrowa jest również bezpieczniejszą metodą wytwarzania energii. Ponadto, możliwe jest wytworzenie wysokiej temperatury dla syntezy jądrowej przez wybuch bomby rozszczepialnej.
