Diferența dintre fisiunea nucleară și fuziune
Share
Diferența principală - fisiune nucleară vs. fuziune
Fuziunea nucleară și fisiunea nucleară sunt reacții chimice care au loc în nucleul unui atom. Aceste reacții eliberează o cantitate foarte mare de energie. În ambele reacții, atomii sunt modificați, iar produsele finale ar fi complet diferite de reactanții inițiali. Fuziunea nucleară eliberează o energie mai mare decât cea a fisiunii nucleare. Desi reactiile fisiunii nucleare nu sunt atat de mult gasite in mediul inconjurator, fuziunea nucleara se gaseste in stele precum soarele. Principala diferență între fisiunea nucleară și fuziune este aceea fisiunea nucleară este divizarea unui atom în particule mai mici, în timp ce fuziunea nucleară este combinația de atomi mai mici pentru a forma un atom mare.
Domenii cheie acoperite
1. Ce este fisiunea nucleară
- Definiție, mecanism, exemple
2. Ce este fuziunea nucleară
- Definiție, mecanism, exemple
3. Care este diferența dintre fisiune nucleară și fuziune
- Compararea diferențelor cheie
Termeni cheie: Deuterium, Half-Life, Bombardment neutru, fisiune nucleară, fuziune nucleară, nucleu, radiație, degradare radioactivă, tritiu
Ce este fisiunea nucleară
Fisiunea nucleară este divizarea unui nucleu în particule mai mici. Aceste particule mai mici se numesc fragmente. Adesea, produsele de fisiune nucleară includ neutronii și razele gamma. O reacție de fisiune nucleară poate elibera o cantitate mare de energie. Această reacție poate apărea în două moduri, după cum urmează.
Bombardamentul neutronilor
Aceasta este o reacție ne-spontană în care un izotop amplu, instabil este bombardat cu neutronii de mare viteză. Aceste neutroni accelerați determină ca izotopul să sufere fisiune. Mai întâi, neutronul se combină cu nucleul izotopului. Noul nucleu este mai instabil; astfel, el este supus reacției de fisiune. Fission produce mai multe neutroni care pot induce alte izotopi să se supună fisiunii nucleare. Aceasta face o reacție în lanț. Aceasta se numește "reacție în lanț nucleară".
Mecanism - Fisiune binară
Fissionul nuclear se produce printr-un mecanism special numit fisiune binară. Nucleul unui atom are o formă sferică datorită prezenței forțelor nucleare între particulele sub-atomice (neutroni și protoni). Când nucleul captează neutronul accelerat, forma sferică a nucleului este deformată. Aceasta determină formarea unei forme cu două lobi. Această formare a lobului determină separarea particulelor sub-atomice unele de altele. Dacă viteza bombardamentului este suficientă, cei doi lobi se pot separa complet, formând două fragmente, deoarece forțele nucleare nu sunt suficiente pentru a ține împreună lobii. Aici, se eliberează o cantitate foarte mare de energie. Această energie provine din nucleul unde forțele nucleare puternice dintre particulele sub-atomice sunt transformate în energie.
Figura 01: Etapele de fisiune binară a nucleului. Aici, cele două fragmente sunt considerate a avea aceeași dimensiune. Dar, un produs este de fapt mai mic decât celălalt produs.
Dezintegrare radioactivă
Acesta este un proces spontan. Izotopii instabili suferă o descompunere radioactivă. În acest proces, particulele sub-atomice ale nucleului izotopilor sunt transformate în forme diferite, rezultând un element diferit. Produsul este mai stabil, iar izotopii instabili suferă o descompunere radioactivă până când toți atomii devin stabili.
În acest proces, izotopii instabili pierd energie prin emisia de radiații. Degradarea radioactivă poate duce la radiații compuse din particule alfa și particule beta. Degradarea materialului radioactiv este măsurată printr-un termen numit "timp de înjumătățire". Timpul de înjumătățire al unui material este timpul necesar pentru a deveni jumătate din masa inițială.
Figura 2: O reacție la fisiune nucleară
Imaginea de mai sus arată o reacție de fisiune nucleară care apare din cauza bombardării cu neutroni. Neutrul lovește izotopul uraniu-235 și formează un atom de uraniu-236. Este foarte instabilă. Astfel, el este împărțit în Bariu-144, Krypton-89, și mai multe neutroni accelerați împreună cu o cantitate mare de energie.
Ce este fuziunea nucleară
Fuziunea nucleară este combinația a doi atomi mai mici pentru a crea un atom mare, eliberând energia. Acest lucru se întâmplă în condiții de temperatură ridicată și de presiune. Uneori, combinația de nuclei va duce la mai mult de un atom mare. Când se calculează, există o diferență masică între reactanți și produse. Această masă lipsă este transformată în energie. Diferența de masă apare datorită diferenței dintre energiile obligatorii nucleare.
Reacțiile de fuziune nucleară se găsesc cel mai frecvent la soare. Energia eliberată de soare este rezultatul reacțiilor de fuziune nucleară care au loc în interiorul soarelui. Energia de legare nucleară este energia necesară pentru a ține protonii și neutronii împreună în interiorul nucleului. Deoarece protonii sunt încărcați pozitiv și se resping reciproc, ar trebui să existe o forță atractivă puternică pentru a le ține împreună. Când vine vorba de niște nuclee minuscule, există un număr mai mic de protoni prezenți; prin urmare, apare mai puțin repulsie. Forțele de atracție aici sunt mai mari. Prin urmare, legarea nucleelor va elibera energie suplimentară datorită atracției mari dintre două nuclee. Dar pentru combinațiile de nuclee mai mari, nu se eliberează energie. Acest lucru se datorează faptului că există mai mulți protoni care provoacă o mare repulsie între două nuclee.
Datorită prezenței mai multor protoni care provoacă o repulsie între nuclee, fuziunea nucleară dintre nucleele mai grele nu este exotermă. Dar datorită forțelor de atracție ridicate dintre protoni, nucleele mai ușoare suferă reacții de fuziune nucleară care sunt extrem de exoterme.
Figura 3: Reacția de fuziune nucleară în Soare
Soarele este o stea. Produce o cantitate mare de energie sub formă de căldură și lumină. Această energie provine din reacțiile de fuziune care apar la soare. Reacția de fuziune implică fuziunea nucleelor de deuteriu și tritiu. Produsele finale date de această reacție sunt heliu, neutroni și o mulțime de energie.
Diferența dintre fisiunea nucleară și fuziune
Definiție
Fisiune nucleara: Fisiunea nucleară este împărțirea unui nucleu în particule mai mici, eliberând o cantitate mare de energie.
Fuziune nucleară: Fuziunea nucleară este combinația a doi atomi mai mici pentru a crea o energie mare de eliberare a atomului.
Apariția naturală
Fisiune nucleara: Reacțiile fisiunii nucleare nu sunt comune în natură.
Fuziune nucleară: Reacțiile de fuziune nucleară sunt comune în stele, cum ar fi soarele.
cerinţe
Fisiune nucleara: Reacțiile fisiunii nucleare pot necesita neutroni de mare viteză.
Fuziune nucleară: Reacțiile de fuziune nucleară necesită condiții de temperatură ridicată și presiune înaltă.
Producere de energie
Fisiune nucleara: Reacțiile fisiunii nucleare produc o energie înaltă.
Fuziune nucleară: Reacțiile de fuziune nucleară ale nucleelor ușoare produc o energie foarte mare, în timp ce reacțiile de fuziune nucleară ale nucleelor grele nu pot elibera energie.
Exemple
Fisiune nucleara: Neutronul bombardament al Uraniului-235 și dezintegrarea radioactivă în izotopi instabili sunt exemple de fisiune nucleară.
Fuziune nucleară: Reacțiile de fuziune nucleară se găsesc cel mai frecvent ca fuziunea dintre deuteriu și tritiu.
Concluzie
Reacțiile nucleare și reacțiile de fuziune nucleară apar atunci când nucleul unui atom suferă modificări în moduri spontane sau spontane. Aceste reacții determină crearea de elemente noi, mai degrabă decât elementul inițial. Diferența dintre fisiunea nucleară și fuziune este că fisiunea nucleară este împărțirea unui atom în particule mai mici, în timp ce fuziunea nucleară este combinația de atomi mai mici pentru a forma un atom mare.
Referințe:
1. "Fuziunea nucleară" Wikipedia. Wikimedia Foundation, 28 iulie 2017. Web. Disponibil aici. 31 iulie 2017.
2. "Fisiunea nucleară". Concepte de hiperfizică. N.p., n.d. Web. Disponibil aici. 31 iulie 2017.
Datorită fotografiei:
1. "Fisiune nucleară" (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons
2. "Fuziunea nucleară" de către cineva - cineva (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
