Nukleáris hasadás versus nukleáris fúzió

A atommaghasadás és a magfúzió egyaránt olyan nukleáris jelenségek, amelyek nagy mennyiségben bocsátanak ki energia, de eltérő folyamatok, amelyek különböző termékeket eredményeznek. Tudja meg, mi a maghasadás és a magfúzió, és hogyan különböztetheti meg őket egymástól.

Nukleáris maghasadás akkor történik, amikor egy atom a mag két vagy több kisebb magra osztódik. Ezeket a kisebb magokat hasadó termékeknek nevezzük. Részecskék (például neutronok, fotonok, alfa-részecskék) általában szintén felszabadulnak. Ez egy exoterm folyamat felszabadítja a hasadási termékek kinetikus energiáját és az energiát gamma-sugárzás formájában. Az energia felszabadulásának oka az, hogy a hasadási termékek stabilabb (kevésbé energikus), mint a szülőmag. A hasadást az elem transzmutációjának egyik formájának lehet tekinteni, mivel az elem protonjainak számának megváltoztatása lényegében megváltoztatja az elemet egyikről a másikra. A nukleáris hasadás természetesen, pl. A radioaktív izotópok, vagy reaktorban vagy fegyverben előfordulhat.

Nukleáris hasadási példa: ²³⁵₉₂U + ¹₀n → ⁹⁰₃₈Sr + ¹⁴³₅₄Xe + 3¹₀n

Nukleáris fúzió egy olyan folyamat, amelyben atommagok össze vannak olvadva és nehezebb magokat képeznek. Rendkívül magas hőmérséklet (1,5 x 10 ° C)⁷° C) össze tudja kényszeríteni a magokat, így az erős nukleáris erő köti őket. Fúzió során nagy mennyiségű energia szabadul fel. Ellentétesnek tűnhet, ha az energia felszabadul mind atomok megosztásakor, mind összeolvadáskor. Az energia felszabadul a fúzióból az, hogy a két atom több energiával rendelkezik, mint egyetlen atom. Nagyon sok energiára van szükség a protonok elég közel egymáshoz kényszerítéséhez, hogy legyőzzék a közöttük lévő visszatérést, de egy bizonyos ponton az őket összekötő erős erő legyőzi az elektromos taszítást.

A magok összeolvadásakor a felesleges energia felszabadul. Mint a hasadás, a nukleáris fúzió is átalakíthatja az egyik elemet a másikba. Például a hidrogénmagokat a csillagokban összeolvadva képezik az elem hélium. A fúziót az atommagok együttes erőfeszítésére is használják, hogy a periódusos rendszer legújabb elemeit képezzék. Míg a fúzió a természetben történik, a csillagokban, nem a Földön. A Fúzió csak a laboratóriumokban és a fegyverekben megy végbe.

A nap folyamán zajló reakciók példát mutatnak a magfúzióra:

¹₁H + ²₁H → ³₂Ő

³₂Ő + ³₂Ő → ⁴₂He + 2¹₁H

¹₁H + ¹₁H → ²₁H + ⁰₊₁β

Mind a hasadás, mind a fúzió óriási mennyiségű energiát bocsát ki. A hasadási és a fúziós reakciók is előfordulhatnak nukleáris bombák. Szóval, hogyan lehet megkülönböztetni a hasadást és a fúziót?

• A hasadás az atommagokat kisebb részekre bontja. A kiindulási elemek nagyobb atomszámmal rendelkeznek, mint a hasadási termékeké. Az urán például hasadhat, hogy kitermelést kapjon stroncium és kripton.
• A fúzió az atommagokhoz kapcsolódik. A kialakított elemnek több neutronja van vagy több protonja van, mint a kiindulási anyagé. Például a hidrogén és a hidrogén héliumot képezhet.
• A hasadás természetesen a Földön történik. Példa erre a spontán hasadás uránium, amely csak akkor fordul elő, ha elegendő urán van jelen elég kis mennyiségben (ritkán). A fúzió viszont nem fordul elő természetesen a Földön. A fúzió csillagokban történik.