Ядрен делене срещу ядрен синтез

Ядреният делене и ядреният синтез са ядрени явления, които отделят големи количества от енергия, но те са различни процеси, които дават различни продукти. Научете какво са ядреният делене и ядреният синтез и как можете да ги разграничите.

Ядрено делене се извършва, когато an прашинка ядрото се разделя на две или повече по-малки ядра. Тези по-малки ядра се наричат ​​продукти на делене. Частиците (например неутрони, фотони, алфа-частици) също обикновено се отделят. Това е екзотермичен процес освобождаване на кинетичната енергия на продуктите на делене и енергия под формата на гама-лъчение. Причината за отделянето на енергия е, че продуктите на делене са по-стабилни (по-малко енергийни) от основното ядро. Деленето може да се счита за форма на трансмутация на елементи, тъй като промяната на броя на протоните на елемент съществено променя елемента от един в друг. Ядреният делене може да се случи естествено, както при разпада на радиоактивни изотопиили може да бъде принуден да възникне в реактор или оръжие.

Пример за ядрен делене: ²³⁵₉₂U + ¹₀n → ⁹⁰₃₈Sr + ¹⁴³₅₄Xe + 3¹₀н

Ядрен синтез е процес, в който атомни ядра се сливат заедно, за да образуват по-тежки ядра. Изключително високи температури (от порядъка на 1,5 х 10⁷° С) може да форсира ядра заедно, така че силната ядрена сила може да ги свърже. Големите количества енергия се освобождават, когато се случи сливане. Може да изглежда противоположно, че енергията се освобождава както когато атомите се разделят, така и когато се сливат. Причината, че енергията се освобождава от сливането е, че двата атома имат повече енергия от един единствен атом. Необходимо е много енергия, за да се принудят протоните достатъчно близо да преодолеят отблъскването между тях, но в един момент силната сила, която ги свързва, преодолява електрическото отблъскване.

Когато ядрата се слеят, излишната енергия се освобождава. Подобно на деленето, ядреният синтез също може да превръща един елемент в друг. Например, водородните ядра се сливат в звезди, за да образуват елемента хелий. Също така синтезът се използва, за да форсира атомни ядра, за да образува най-новите елементи на периодичната таблица. Докато сливането се случва в природата, то е в звезди, а не на Земята. Сплавянето на Земята се среща само в лаборатории и оръжия.

Реакциите, които протичат на слънце, дават пример за ядрен синтез:

¹₁Н + ²₁Н → ³₂Той

³₂Той + ³₂Той → ⁴₂Той + 2¹₁Н

¹₁Н + ¹₁Н → ²₁Н + ⁰₊₁β

Както деленето, така и синтезът отделят огромни количества енергия. И реакциите на делене и синтез могат да се появят при ядрени бомби. И така, как можете да различите разделянето и синтеза отделно?

• Физията разгражда атомните ядра на по-малки парчета. Изходните елементи имат по-голям атомен брой от този на продуктите на делене. Например, уранът може да се дели до получаване стронций и криптон.
• Fusion се присъединява към атомните ядра заедно. Образуваният елемент има повече неутрони или повече протони от този на изходния материал. Например водородът и водородът могат да се слеят, за да образуват хелий.
• Деленето се случва естествено на Земята. Пример е спонтанното делене на уран, което се случва само ако има достатъчно уран в достатъчно малък обем (рядко). Fusion, от друга страна, не се среща естествено на Земята. Сплавянето се случва в звезди.