Με την ταχεία εκβιομηχάνιση, η ζήτηση για ενέργεια αυξάνεται στον ίδιο λόγο, λόγω της αλλαγής στον τρόπο με τον οποίο ζούμε και κάνουμε το έργο μας, καθώς είμαστε πολύ εξαρτημένοι από μηχανές για να κάνουμε το έργο μας, το οποίο καταναλώνει ενέργεια. Υπονοεί τη δύναμη και τη δύναμη που απαιτούμε για την άσκηση της σωματικής ή ψυχικής δραστηριότητας. Έρχεται σε διάφορες μορφές και μπορεί να μετατραπεί από τη μια μορφή στην άλλη.
Παίρνουμε ενέργεια από διάφορες συμβατικές και μη συμβατικές πηγές, οι οποίες περιλαμβάνουν την ηλιακή ενέργεια, την αιολική ενέργεια, την παλιρροϊκή ενέργεια, τη γεωθερμική ενέργεια και την πυρηνική ενέργεια. Από αυτές τις πηγές ενέργειας, η πυρηνική ενέργεια δίνει εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη ενέργεια από τις άλλες πηγές. Απελευθερώνει ενέργεια κατά τη διάρκεια της πυρηνικής σχάσης και των αντιδράσεων πυρηνικής σύντηξης. Αυτές οι δύο αντιδράσεις είναι συχνά κατανοητές από κοινού, τις οποίες οι περισσότεροι άνθρωποι αντιπαραθέτουν, αλλά η διαφορά μεταξύ της πυρηνικής σχάσης και της πυρηνικής σύντηξης έγκειται στην εμφάνισή τους, στη θερμοκρασία τους, στην απαιτούμενη ή παραγόμενη ενέργεια.
Συγκριτικό διάγραμμα
| Βάση σύγκρισης | Πυρηνική διάσπαση | Πυρηνική σύντηξη |
|---|---|---|
| Εννοια | Η πυρηνική σχάση συνεπάγεται αντίδραση στην οποία ένας βαρύς πυρήνας διασπάται σε μικρότερους πυρήνες, απελευθερώνοντας νετρόνια και ενέργεια. | Η πυρηνική σύντηξη αναφέρεται σε μια διαδικασία στην οποία δύο ή περισσότερα ελαφρύτερα άτομα συνδυάζονται για να δημιουργήσουν ένα βαρύ πυρήνα. |
| Φιγούρα |  |  |
| Εκδήλωση | Αφύσικος | Φυσικός |
| Θερμοκρασία | Υψηλός | Εξαιρετικά υψηλή |
| Απαιτείται ενέργεια | Απαιτεί λιγότερη ποσότητα ενέργειας για τον διαχωρισμό του πυρήνα. | Απαιτείται τεράστια ποσότητα ενέργειας για να πυροδοτήσει τους πυρήνες. |
| Παραγωγή ενέργειας | Δημιουργείται τεράστια ποσότητα ενέργειας. | Σχετικά υψηλή ποσότητα ενέργειας παράγεται. |
| Ελεγχος | Συγκράτητος | Αχαλίνωτος |
Ορισμός της πυρηνικής σχάσης
Η πυρηνική σχάση είναι μια διαδικασία στην οποία ο πυρήνας των μεγάλων ατόμων, όπως το ουράνιο ή το πλουτώνιο, βομβαρδίζεται με το νετρόνιο χαμηλής ενέργειας, διασπάται σε μικρούς και ελαφρότερους πυρήνες. Σε αυτή τη διαδικασία παράγεται μια τεράστια ποσότητα ενέργειας, καθώς η μάζα του πυρήνα (πρωτότυπο) είναι ελαφρώς υψηλότερη από το άθροισμα της μάζας των μεμονωμένων πυρήνων του.
Η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της πυρηνικής σχάσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην παραγωγή ατμού, η οποία με τη σειρά της μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι πυρήνες που σχηματίζονται κατά τη διάρκεια της αντίδρασης είναι πλούσιοι σε άζωτο και ασταθής. Αυτοί οι πυρήνες είναι ραδιενεργοί, οι οποίοι απελευθερώνουν συνεχώς βήτα σωματίδια έως ότου φθάσει σε καθένα από αυτά ένα σταθερό τελικό προϊόν.
Ορισμός της πυρηνικής σύντηξης
Η πυρηνική σύντηξη συνεπάγεται μια πυρηνική αντίδραση, όπου δύο ή περισσότεροι ελαφρύτεροι πυρήνες συγχωνεύονται για να δημιουργήσουν έναν βαρύ πυρήνα, ο οποίος παράγει μια τεράστια ποσότητα ενέργειας, όπως τα άτομα υδρογόνου που συντήκονται για να σχηματίσουν ήλιο. Στην πυρηνική σύντηξη, δύο θετικά φορτισμένοι πυρήνες ενσωματώνεται για να σχηματίσουν έναν μεγαλύτερο πυρήνα. Η μάζα του σχηματισθέντος πυρήνα είναι λίγο χαμηλότερη από το άθροισμα των μαζών των μεμονωμένων πυρήνων.
Σε αυτή τη διαδικασία, απαιτείται μια σημαντική ποσότητα ενέργειας για να εξαναγκαστούν τα χαμηλής ενέργειας άτομα. Επιπλέον, απαιτούνται ακραίες συνθήκες για τη διεξαγωγή αυτής της διαδικασίας, δηλ. Υψηλότεροι βαθμοί θερμοκρασίας και υψηλές ποσότητες πίεσης. Η πηγή ενέργειας σε όλα τα αστέρια συμπεριλαμβανομένου του Ήλιου είναι η σύντηξη πυρήνων υδρογόνου σε ήλιο.
Βασικές διαφορές μεταξύ της πυρηνικής σχάσης και της πυρηνικής σύντηξης
Οι διαφορές μεταξύ της πυρηνικής σχάσης και της πυρηνικής σύντηξης μπορούν να εξαχθούν με σαφήνεια για τους ακόλουθους λόγους:
- Η πυρηνική αντίδραση στην οποία ένας βαρύς πυρήνας διασπάται σε μικρότερους πυρήνες, απελευθερώνοντας νετρόνια και ενέργεια, ονομάζεται πυρηνική σχάση. Μια διαδικασία στην οποία δύο ή περισσότερα ελαφρύτερα άτομα συνδυάζονται για να δημιουργήσουν ένα βαρύ πυρήνα ονομάζεται πυρηνική σύντηξη.
- Η πυρηνική σύντηξη λαμβάνει χώρα φυσικά, όπως σε αστέρια όπως ο ήλιος. Από την άλλη πλευρά, η αντίδραση πυρηνικής σχάσης δεν συμβαίνει φυσιολογικά.
- Οι συνθήκες που υποστηρίζουν την πυρηνική σχάση περιλαμβάνουν την κρίσιμη μάζα της ουσίας και των νετρονίων. Αντίστροφα, η πυρηνική σύντηξη είναι δυνατή μόνο σε ακραίες συνθήκες, δηλαδή υψηλή θερμοκρασία, πίεση και πυκνότητα.
- Στην αντίδραση πυρηνικής σχάσης, η απαιτούμενη ποσότητα ενέργειας είναι μικρότερη από την ενέργεια που απαιτείται σε μια αντίδραση σύντηξης.
- Η πυρηνική σχάση απελευθερώνει τεράστια ποσότητα ενέργειας κατά τη διάρκεια της αντίδρασης. Ωστόσο, αυτό είναι 3-4 φορές μικρότερο από την ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της πυρηνικής σύντηξης.
- Η πυρηνική σχάση μπορεί να ελεγχθεί μέσω διαφόρων επιστημονικών διαδικασιών. Αντιθέτως, η πυρηνική σύντηξη είναι αδύνατον να ελεγχθεί.
Ομοιότητες
- Και οι δύο διαδικασίες είναι μια αλυσιδωτή αντίδραση, υπό την έννοια ότι ένας βομβαρδισμός έχει ως αποτέλεσμα τουλάχιστον μία άλλη αντίδραση.
- Και οι δύο μέθοδοι καταλήγουν σε συγκριτικά μικρότερη μάζα από τη μάζα του αρχικού ατόμου.
συμπέρασμα
Πριν από την κατασκευή των πυρηνικών σταθμών, η πυρηνική ενέργεια χρησιμοποιήθηκε κυρίως για καταστροφικούς σκοπούς. Η πυρηνική σχάση είναι η πηγή ενέργειας σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα, ο οποίος βοηθά στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Επί του παρόντος, όλοι οι πυρηνικοί αντιδραστήρες, που χρησιμοποιούνται για εμπορικούς σκοπούς, βασίζονται στην πυρηνική σχάση. Ωστόσο, η πυρηνική σύντηξη είναι επίσης μια ασφαλέστερη μέθοδος παραγωγής ενέργειας. Επιπλέον, η δημιουργία υψηλής θερμοκρασίας για την πυρηνική σύντηξη είναι δυνατή με την έκρηξη της βόμβας σχάσης.
