Ядерное деление против ядерного синтеза

Ядерное деление и ядерный синтез являются ядерными явлениями, которые выделяют большое количество энергияНо это разные процессы, которые дают разные продукты. Узнайте, что такое ядерное деление и ядерный синтез, и как вы можете отличить их друг от друга.

Ядерное деление происходит, когда атома ядро расщепляется на два или более более мелких ядра. Эти меньшие ядра называются продуктами деления. Частицы (например, нейтроны, фотоны, альфа-частицы) также обычно высвобождаются. Это экзотермический процесс высвобождая кинетическую энергию продуктов деления и энергию в виде гамма-излучения. Причина, по которой энергия выделяется, заключается в том, что продукты деления более стабильны (менее энергичны), чем родительское ядро. Деление можно считать формой трансмутации элемента, поскольку изменение числа протонов элемента существенно меняет элемент с одного на другой. Ядерное деление может происходить естественным путем, как при распаде радиоактивные изотопыили это может быть вызвано в реакторе или оружии.

Пример ядерного деления: ²³⁵₉₂U + ¹₀n → ⁹⁰₃₈Sr + ¹⁴³₅₄Xe + 3¹₀N

Термоядерная реакция это процесс, в котором атомные ядра слиты вместе, чтобы сформировать более тяжелые ядра. Чрезвычайно высокие температуры (порядка 1,5 х 10⁷° C) может объединить ядра, чтобы сильная ядерная сила могла связать их. Большое количество энергии выделяется, когда происходит слияние. Может показаться нелогичным, что энергия высвобождается как при расщеплении атомов, так и при их слиянии. Причина, по которой энергия выделяется при слиянии, состоит в том, что два атома имеют больше энергии, чем один атом. Требуется много энергии, чтобы заставить протоны достаточно сблизиться, чтобы преодолеть отталкивание между ними, но в какой-то момент сильная сила, которая их связывает, преодолевает электрическое отталкивание.

Когда ядра объединяются, избыточная энергия высвобождается. Как и деление, ядерный синтез также может превращать один элемент в другой. Например, ядра водорода сливаются в звезды, образуя элемент гелий. Слияние также используется для объединения атомных ядер в новейшие элементы периодической таблицы. Хотя слияние происходит в природе, оно происходит в звездах, а не на Земле. Слияние на Земле происходит только в лабораториях и оружии.

Реакции, происходящие на солнце, являются примером ядерного синтеза:

¹₁H + ²₁H → ³₂Он

³₂Он + ³₂Он → ⁴₂Он + 2¹₁ЧАС

¹₁H + ¹₁H → ²₁H + ⁰₊₁β

И расщепление, и слияние выделяют огромное количество энергии. И реакции деления, и реакции синтеза могут происходить в ядерные бомбы. Итак, как вы можете отличить деление и слияние?

• Деление разбивает атомные ядра на более мелкие кусочки. Исходные элементы имеют более высокий атомный номер, чем у продуктов деления. Например, уран может делиться, чтобы дать стронций и криптон.
• Слияние соединяет атомные ядра. Образованный элемент имеет больше нейтронов или больше протонов, чем у исходного материала. Например, водород и водород могут слиться с образованием гелия.
• Деление происходит естественным образом на Земле. Примером является спонтанное деление уран, что происходит только в том случае, если в достаточно небольшом объеме присутствует достаточно урана (редко). Слияние, с другой стороны, не происходит естественным образом на Земле. Слияние происходит в звездах.