Разница между ядерным делением и синтезом

Ключевое отличие

Оба являются ядерными процессами, с помощью которых атомы превращаются в энергию. Разница между ядерным делением и ядерным синтезом заключается в том, что тяжелое ядро ​​распадается на два небольших ядра при ядерном делении, в то время как два тяжелых ядра объединяются, образуя тяжелое ядро ​​при ядерном синтезе.

Сравнительная таблица:

	Ядерное деление	Термоядерная реакция
Определение	Расщепление большого атома на два или более маленьких атома называется делением ядра.	Слияние двух или более маленьких атомов в один большой называется ядерным синтезом.
Тип реакции	Это цепная реакция	Это не цепная реакция
Требования	Для инициирования ядерного деления не требуется высокая температура.	Для начала ядерного синтеза требуется очень высокая температура.
Процесс	Это происходит при бомбардировке тяжелого ядра нейтронами.	Это осуществляется путем нагрева небольших ядер при высокой температуре. Бомбардировка нейтронами не требуется.
Этимология	Деление означает разрушение или расщепление.	Слияние означает сочетание или союз
Использовать	Ядерное деление используется в ядерных реакторах, потому что им можно управлять.	Ядерный синтез не используется для производства энергии, потому что им нельзя управлять.
Пример	Расщепление урана	Комбинация ядер водорода с образованием ядер гелия, водородная бомба.

Что такое деление ядра?

Предсказание Альберта Эйнштейна о том, что масса может быть преобразована в энергию, сделало возможным деление ядра. Он начал эксперименты в 1939 году, а через год Энрико Ферми построил ядерный реактор. Ядерное деление было открыто немецкими учеными Лизой Мейтнер, Отто Ганом и Фрицем Штрассманном. Ядерное деление происходит, когда высокоскоростные частицы, нейтроны бомбардируются нестабильным изотопом. Нейтроны ускоряются и разбиваются на изотопы, которые вызывают деление, распадаются на мелкие частицы. В процессе деления нейтрон ускоряется и попадает в ядро-мишень, которым в большинстве ядерных энергетических реакторов является уран. Он расщепляет ядро-мишень и разбивает его на мелкие изотопы, три высокоскоростных нейтрона и большое количество энергии. Произведенная энергия используется для нагрева воды в ядерных реакторах и выработки электроэнергии. Быстродействующие электроны становятся снарядами, которые инициируют другие реакции деления, которые называются цепными реакциями. Радиоактивные отходы образуются как побочный продукт реакции деления, результаты которой теряют свой опасный уровень через тысячи лет. В отношении ядерных реакторов деления и их транспортировки на хранение должны применяться гарантии.

Что такое ядерный синтез?

Синтез происходит, когда два изотопа с малой массой (в основном изотопы водорода) объединяются при экстремальной температуре и давлении. Реакция термоядерного синтеза питает солнце. Атомы трития и дейтерия соединяются при высокой температуре и давлении с образованием изотопа нейтрона и гелия. Помимо этого, выделяется огромное количество энергии, намного превышающей энергию реакции деления. Исследователи продолжают работать над контролем ядерного деления, чтобы создать термоядерный реактор для производства электроэнергии. Ученые считают, что реакция синтеза производит меньше радиоактивных материалов, чем реакция деления, поэтому имеет неограниченный запас топлива, которое можно использовать для различных целей. Но контролировать реакцию в замкнутом пространстве сложно, поэтому при ее использовании это большая проблема. Ядерный синтез впервые был осуществлен в реакции водородной бомбы.

Ядерное деление VS. Термоядерная реакция:

• И ядерные процессы деления, и синтеза противоположны друг другу.
• Ядерное деление дешевле, а ядерный синтез — дороже.
• Ядерное деление по-прежнему ограничивается более легкими ядрами, в то время как ядерный синтез ограничивается более крупными ядрами.
• Ядерное деление — экзотермическая реакция, а ядерный синтез — эндотермическая реакция.
• При делении ядер выделяется значительное количество энергии.
• В реакции синтеза выделяемая энергия намного больше, чем при делении.
• Стартовые элементы в реакции деления имеют более высокий атомный номер, чем продукты реакции. Например, уран распадается на стронций и криптон.
• В продуктах термоядерной реакции больше нейтронов и протонов, чем исходных элементов. Например, водород сливается с водородом с образованием гелия.
• Ядерное деление происходит естественным образом на Земле. Например, самопроизвольное деление урана происходит только при наличии достаточного количества урана. Ядерный синтез не происходит. Это происходит в звездах.