Soovitatav, 2023

Toimetaja Valik

Tuumalõhustumise ja tuumasünteesi erinevus

Protsessi, kus rasked tuumad on purustatud väikesteks tuumadeks, nimetatakse tuuma lõhustumiseks. Teisest äärmusest on tuumasüntees defineeritud kui reaktsioon, kus kergemad aatomid kogunevad ja moodustavad raske tuuma.

Kiire industrialiseerimisega suureneb meie energiavajadus samasuguse suhe tõttu, kuidas me elame ja teeme oma tööd, sest me sõltume suuresti masinatest, mis teevad meie tööd, mis tarbib energiat. See tähendab jõudu ja jõudu, mida me vajame füüsilise või vaimse tegevuse teostamiseks. See on erinevates vormides ja seda on võimalik vormilt teisele teisendada.

Saame energiat erinevatest tavapärastest ja mittekonventsionaalsetest allikatest, mis hõlmavad päikeseenergiat, tuuleenergiat, loodete energiat, geotermilist energiat ja tuumaenergiat. Nendest energiaallikatest annab tuumaenergia miljonite suuremate energiaallikate kui teised allikad. See vabastab energia tuuma lõhustumise ja tuumasünteesi reaktsioonide ajal. Neid kahte reaktsiooni mõistetakse sageli koos, mida enamik inimesi kõrvutab, kuid erinevus tuumalõhustumise ja tuumasünteesi vahel seisneb nende esinemises, temperatuuris, vajalikus või toodetud energias.

Võrdluskaart

Võrdluse alusTuuma lõhustumineTuumasüntees
TähendusTuuma lõhustumine eeldab reaktsiooni, milles rasked tuumad jagunevad väiksemateks tuumadeks, vabastades neutronid ja energia.Tuumasüntees viitab protsessile, milles kaks või enam kergemat aatomit moodustavad raske tuuma.
Joonis
SündmusEbaloomulikLoomulik
TemperatuurKõrgeÄärmiselt kõrge
Vajalik energiaNõuab tuuma jagamiseks vähem energiat.Tuumade kaitsmiseks sulatamiseks on vaja suurt energiat.
Energia genereerimineTekib tohutu hulk energiat.Tekib suhteliselt suur kogus energiat.
KontrollKontrollitavKontrollimatu

Tuuma lõhustumise mõiste

Tuuma lõhustumine on protsess, kus suurte aatomite, näiteks uraani või plutooniumi tuum pommitatakse madala energia neutroniga, puruneb väikesteks ja kergemateks tuumadeks. Selles protsessis tekib tohutu hulk energiat, kuna tuuma mass (originaal) on veidi kõrgem kui tema üksikute tuumade mass.

Tuuma lõhustumise käigus vabanenud energiat saab kasutada auru tootmisel, mida omakorda saab kasutada elektri tootmiseks. Reaktsiooni käigus moodustunud tuumad on väga neutronirikad ja ebastabiilsed. Need tuumad on radioaktiivsed, mis vabastab pidevalt beetaosakesi, kuni igaüks saabub stabiilse lõpptoote juurde.

Tuumasünteesi mõiste

Tuumasüntees eeldab tuumareaktsiooni, kus kaks või enam kergemat tuuma moodustavad ühe raske tuuma, mis tekitab tohutu hulga energiat, näiteks vesinikuaatomid sulavad heliumi. Tuumasünteesis integreerub kaks positiivselt laetud tuuma suurema tuuma moodustamiseks. Moodustunud tuuma mass on veidi väiksem kui üksikute tuumade masside kogum.

Selles protsessis on nõutav, et madala energiatarbega aatomite kaitsmiseks sulatatakse märkimisväärne hulk energiat. Lisaks on selle protsessi toimumiseks äärmuslikud tingimused, st kõrgemad temperatuurid ja kõrge rõhu rõhk. Energiaallikas kõikidele tähedele, kaasa arvatud Päike, on vesiniku tuumade liitumine heeliumiga.

Tuumalõhustumise ja tuumasünteesi peamised erinevused

Tuuma lõhustumise ja tuumasünteesi vahelisi erinevusi saab selgelt tõendada järgmistel põhjustel:

  1. Tuumareaktsiooni, milles raske tuum puruneb väiksemateks tuumadeks, vabastades neutronid ja energia, nimetatakse tuuma lõhustumiseks. Protsessi, kus kaks või enam kergemat aatomit ühendavad raskete tuumade loomiseks, nimetatakse tuumasünteesiks.
  2. Tuumasüntees toimub looduslikult, näiteks tähtedega nagu päike. Teisest küljest ei toimu tuuma lõhustumise reaktsioon loomulikult.
  3. Tuuma lõhustumist toetavad tingimused hõlmavad aine ja neutronite kriitilist massi. Seevastu on tuumasüntees võimalik ainult äärmuslikes tingimustes, st kõrgel temperatuuril, rõhul ja tihedusel.
  4. Tuuma lõhustumisreaktsioonis on vajaliku energia hulk väiksem kui sulandreaktsioonis vajalik energia.
  5. Tuuma lõhustumine vabastab reaktsiooni ajal tohutu hulga energiat. Kuid see on 3-4 korda väiksem kui tuumasünteesi käigus vabanenud energia.
  6. Tuuma lõhustumist saab kontrollida erinevate teaduslike protsesside abil. Selle vastu on võimatu tuumasünteesi kontrollida.

Sarnasused

  • Mõlemad need protsessid on ahelreaktsioon selles mõttes, et üks pommitamine annab tulemuseks vähemalt ühe muu reaktsiooni.
  • Mõlemad protsessid annavad suhteliselt väiksema massi kui algse aatomi mass.

Järeldus

Enne tuumaelektrijaamade ehitamist kasutati tuumaenergiat ainult hävitamiseks. Tuumalõhustumine on tuumareaktori energiaallikas, mis aitab kaasa elektrienergia tootmisele. Praegu põhinevad kõik tuumareaktorid kaubanduslikel eesmärkidel tuuma lõhustumisel. Kuid tuumasüntees on ka ohutum meetod energia tootmiseks. Lisaks on võimalik tuumasünteesiks kõrge temperatuuri tekkimine lõhustuva lõhustuva pommi abil.

Top