Nuklearna fisija prema nuklearnoj fuziji

Nuklearna fisija i nuklearna fuzija oboje su nuklearne pojave u koje se oslobađaju velike količine energija, ali to su različiti procesi koji daju različite proizvode. Naučite što su nuklearna fisija i nuklearna fuzija i kako ih možete razlikovati.

Nuklearna fizija događa se kad an atom-a jezgra se dijeli na dvije ili više manjih jezgara. Ove manje jezgre nazivaju se produktima fisije. Čestice (npr. Neutroni, fotoni, alfa čestice) također se obično oslobađaju. Ovo je egzotermički proces oslobađajući kinetičku energiju produkata fisije i energiju u obliku gama zračenja. Razlog za oslobađanje energije je taj što su proizvodi fisije stabilniji (manje energični) od matične jezgre. Fisija se može smatrati oblikom transmutacije elemenata jer promjena broja protona elementa u osnovi mijenja element iz jednog u drugi. Nuklearna fisija može se dogoditi prirodno, kao kod raspadanja radioaktivni izotopiili se može prisiliti da se pojavi u reaktoru ili oružju.

Primjer nuklearne fisije: ²³⁵₉₂U + ¹₀n → ⁹⁰₃₈Sr + ¹⁴³₅₄Xe + 3¹₀n

Nuklearna fuzija je proces u kojem atomske jezgre spajaju se zajedno kako bi tvorile teže jezgre. Izuzetno visoke temperature (reda 1,5 x 10)⁷° C) mogu prisiljavati jezgre zajedno, tako da ih jaka nuklearna sila može vezati. Velike količine energije se oslobađaju kada se dogodi fuzija. Može se činiti kontratuktivnim da se energija oslobađa i kada se atomi razdvoje i kada se stapaju. Razlog zbog kojeg se energija oslobađa iz fuzije je taj što dva atoma imaju više energije nego jedan atom. Puno energije je potrebno da prisili protone dovoljno blizu da prevladaju odbijanje između njih, ali u nekom trenutku jaka sila koja ih veže pobjeđuje električnu odbojnost.

Kada se jezgre spoje, višak energije se oslobađa. Poput fisije, nuklearna fuzija može također transformirati jedan element u drugi. Na primjer, jezgre vodika spajaju se u zvijezdama kako bi tvorile element helijum. Fuzija se također koristi da prisili atomske jezgre da tvore najnovije elemente na periodičnoj tablici. Dok se fuzija događa u prirodi, to je u zvijezdama, a ne na Zemlji. Fuzija na Zemlji događa se samo u laboratorijima i oružju.

Reakcije koje se odvijaju na suncu su primjer nuklearne fuzije:

¹₁H + ²₁H → ³₂On

³₂On + ³₂On → ⁴₂On + 2¹₁H

¹₁H + ¹₁H → ²₁H + ⁰₊₁β

I fisija i fuzija oslobađaju ogromne količine energije. I reakcije fisije i fuzije mogu se pojaviti u nuklearne bombe. Pa, kako možete rastaviti fisiju i fuziju odvojeno?

• Fisija razbija atomske jezgre u manje komade. Polazni elementi imaju veći atomski broj od onih produkata fisije. Na primjer, uran se može cijediti da bi dao stroncijum i kripton.
• Fuzija spaja atomske jezgre zajedno. Formirani element ima više neutrona ili više protona nego početni materijal. Na primjer, vodik i vodik mogu se stopiti u tvorbu helija.
• Fisija se prirodno događa na Zemlji. Primjer je spontana fisija uranijum, što se događa samo ako je dovoljno urana u dovoljno malom volumenu (rijetko). Fuzija se, s druge strane, ne događa prirodno na Zemlji. Fuzija se događa u zvijezdama.