Kodola skaldīšana pret kodolsintēzi

Dažādi procesi, kuru rezultātā tiek iegūti dažādi produkti

Marks Garliks ​​/ Getty Images

Kodola skaldīšana un kodolsintēze ir kodolparādības, kas atbrīvo lielu daudzumu enerģiju , taču tie ir dažādi procesi, kas dod dažādus produktus. Uzziniet, kas ir kodola skaldīšana un kodolsintēze un kā tās atšķirt.

Kodola skaldīšana

Kodola skaldīšana notiek, kad an atoms kodols sadalās divos vai vairākos mazākos kodolos. Šos mazākos kodolus sauc par dalīšanās produktiem. Parasti izdalās arī daļiņas (piemēram, neitroni, fotoni, alfa daļiņas). Tas ir an eksotermisks process atbrīvo dalīšanās produktu kinētisko enerģiju un enerģiju gamma starojuma veidā. Enerģijas izdalīšanās iemesls ir tas, ka skaldīšanas produkti ir stabilāki (mazāk enerģētiski) nekā mātes kodols. Skaldīšanu var uzskatīt par elementu transmutācijas veidu, jo, mainot elementa protonu skaitu, elementi būtiski mainās no viena uz otru. Kodola skaldīšana var notikt dabiski, piemēram, sabrukšanas gadījumā radioaktīvie izotopi , vai arī tas var tikt piespiests notikt reaktorā vai ierocī.

Kodola skaldīšanas piemērs :²³⁵₉₂In +¹₀n →⁹⁰₃₈Sr +¹⁴³₅₄Transportlīdzeklis + 3¹₀n

Kodolsintēze

Kodolsintēze ir process, kurā atomu kodoli tiek sapludināti kopā, veidojot smagākus kodolus. Īpaši augsta temperatūra (apmēram 1,5 x 10⁷°C) var piespiest kodolus kopā, lai spēcīgais kodolspēks varētu tos savienot. Kodolsintēzes laikā tiek atbrīvots liels enerģijas daudzums. Var šķist pretrunīgi, ka enerģija tiek atbrīvota gan tad, kad atomi sadalās, gan tad, kad tie saplūst. Iemesls, kāpēc kodolsintēzes rezultātā tiek atbrīvota enerģija, ir tas, ka diviem atomiem ir vairāk enerģijas nekā vienam atomam. Ir nepieciešams daudz enerģijas, lai piespiestu protonus pietiekami tuvu viens otram, lai pārvarētu atgrūšanos starp tiem, bet kādā brīdī spēcīgais spēks, kas tos saista, pārvar elektrisko atgrūšanos.

Kad kodoli ir sapludināti, tiek atbrīvota liekā enerģija. Tāpat kā skaldīšana, arī kodolsintēze var pārveidot vienu elementu citā. Piemēram, ūdeņraža kodoli saplūst zvaigznēs, veidojot elementu hēlijs . Kodolsintēze tiek izmantota arī, lai piespiestu kopā atomu kodolus, lai veidotu jaunākos elementus periodiskajā tabulā. Kamēr kodolsintēze notiek dabā, tā notiek zvaigznēs, nevis uz Zemes. Kodolsintēze uz Zemes notiek tikai laboratorijās un ieročos.

Kodolsintēzes piemēri

Saulē notiekošās reakcijas ir kodolsintēzes piemērs:

¹₁H+^divi₁H →³_diviViņš

³_diviViņš +³_diviViņš →⁴_diviViņš + 2¹₁H

¹₁H+¹₁H →^divi₁H+⁰₊₁b

Atšķirība starp skaldīšanu un kodolsintēzi

Gan dalīšanās, gan kodolsintēze atbrīvo milzīgu enerģijas daudzumu. Var notikt gan dalīšanās, gan saplūšanas reakcijas kodolbumbas . Tātad, kā jūs varat atšķirt šķelšanos un kodolsintēzi?

• Dalīšanās sadala atomu kodolus mazākos gabalos. Sākuma elementiem ir lielāks atomu skaits nekā skaldīšanas produktiem. Piemēram, urāns var dalīties, lai iegūtu stroncijs un kriptons .
• Saplūšana savieno atomu kodolus kopā. Izveidotajam elementam ir vairāk neitronu vai vairāk protonu nekā izejmateriālam. Piemēram, ūdeņradis un ūdeņradis var saplūst, veidojot hēliju.
• Dalīšanās uz Zemes notiek dabiski. Piemērs ir spontāna skaldīšanās urāns , kas notiek tikai tad, ja pietiekami mazā tilpumā ir pietiekami daudz urāna (reti). No otras puses, kodolsintēze uz Zemes dabiski nenotiek. Saplūšana notiek zvaigznēs.