Διαφορά μεταξύ της ατομικής ενέργειας και της πυρηνικής ενέργειας
Κύρια διαφορά – Ατομική ενέργεια έναντι πυρηνικής ενέργειας
Όλα τα άτομα αποτελούνται από έναν πυρήνα και ένα νέφος ηλεκτρονίων γύρω από τον πυρήνα. Ο πυρήνας αποτελείται από πρωτόνια και νετρόνια, τα οποία είναι υποατομικά σωματίδια. Κάθε άτομο μεταφέρει ένα ορισμένο ποσό ενέργειας. Αυτό ονομάζεται ατομική ενέργεια. Αυτή η ατομική ενέργεια περιλαμβάνει τις δυνητικές ενέργειες των υποατομικών σωματιδίων και την ενέργεια που απαιτείται για τη συγκράτηση των ηλεκτρονίων στα τροχιακά γύρω από τον πυρήνα. Η πυρηνική ενέργεια αναφέρεται στην ενέργεια που απελευθερώνεται μέσω της σχάσης και της σύντηξης του πυρήνα. Η κύρια διαφορά μεταξύ της ατομικής ενέργειας και της πυρηνικής ενέργειας είναι ότι η ατομική ενέργεια περιλαμβάνει την ενέργεια που απαιτείται για τη συγκράτηση των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο, ενώ η πυρηνική ενέργεια δεν περιλαμβάνει την ενέργεια που απαιτείται για τη συγκράτηση των ηλεκτρονίων
Βασικές περιοχές που καλύπτονται
1. Τι είναι η Ατομική Ενέργεια
– Ορισμός, Τύποι, Παραδείγματα
2. Τι είναι η Πυρηνική Ενέργεια
– Ορισμός, Τύποι, Παραδείγματα
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της ατομικής ενέργειας και της πυρηνικής ενέργειας
– Σύγκριση βασικών διαφορών
Βασικοί όροι:Ατομική Ενέργεια, Ατομική Ενέργεια Δέσμευσης, Εξίσωση Αϊνστάιν, Ενέργεια Ιονισμού, Ενέργεια Πυρηνικής δέσμευσης, Πυρηνική σχάση, Πυρηνική σύντηξη, Νετρόνια, Πυρηνική ενέργεια, Δυνητική ενέργεια, Ραδιενεργή διάσπαση
Τι είναι η Ατομική Ενέργεια
Ατομική ενέργεια είναι η συνολική ενέργεια που μεταφέρει ένα άτομο μαζί του. Ο όρος ατομική ενέργεια εισήχθη για πρώτη φορά πριν από την ανακάλυψη του πυρήνα. Η ατομική ενέργεια είναι το άθροισμα διαφορετικών τύπων ενεργειών.
Τύποι ενεργειών
Ατομική Ενέργεια Δέσμευσης
Η ατομική ενέργεια δέσμευσης ενός ατόμου είναι η ενέργεια που απαιτείται για την αποσυναρμολόγηση ενός ατόμου σε ελεύθερα ηλεκτρόνια και πυρήνα. Μετρά την ενέργεια που απαιτείται για την απομάκρυνση των ηλεκτρονίων από τα τροχιακά ενός ατόμου. Αυτό ονομάζεται επίσης ενέργεια ιονισμού όταν εξετάζετε διαφορετικά στοιχεία.
Ενέργεια πυρηνικής δέσμευσης
Αυτή είναι η ενέργεια που απαιτείται για να χωριστεί ο πυρήνας σε νετρόνια και πρωτόνια. Με άλλα λόγια, η πυρηνική δεσμευτική ενέργεια είναι η ενέργεια που έχει χρησιμοποιηθεί για να συγκρατήσει τα νετρόνια και τα πρωτόνια μαζί για να σχηματίσουν τον πυρήνα. Η ενέργεια δέσμευσης είναι πάντα μια θετική τιμή, καθώς η ενέργεια πρέπει να χρησιμοποιείται για να διατηρούνται οι δυνάμεις μεταξύ πρωτονίων και νετρονίων.
Εικόνα 1:Πυρηνική δεσμευτική ενέργεια ορισμένων στοιχείων
Δυνητική ενέργεια του πυρήνα
Η δυναμική ενέργεια είναι το άθροισμα των δυνητικών ενεργειών όλων των υποατομικών σωματιδίων σε έναν πυρήνα. Δεδομένου ότι τα υποατομικά σωματίδια δεν καταστρέφονται όταν γίνει μια πυρηνική διάσπαση, αυτά τα σωματίδια θα έχουν πάντα μια δυναμική ενέργεια. Η δυναμική ενέργεια μπορεί να μετατραπεί σε διαφορετικές μορφές ενέργειας.
Ενέργεια που απελευθερώνεται μέσω πυρηνικής σχάσης και σύντηξης
Η πυρηνική σχάση και η πυρηνική σύντηξη μαζί μπορούν να ονομαστούν πυρηνικές αντιδράσεις. Η πυρηνική σχάση είναι η διαδικασία κατά την οποία ένας πυρήνας χωρίζεται σε μικρότερα μέρη. Η πυρηνική σύντηξη είναι η διαδικασία κατά την οποία δύο ατομικοί πυρήνες συνδυάζονται για να σχηματίσουν έναν μεγάλο ενιαίο πυρήνα.
Ενέργεια που απελευθερώνεται σε ραδιενεργό διάσπαση
Οι ασταθείς πυρήνες υφίστανται μια ειδική διαδικασία που ονομάζεται ραδιενεργή διάσπαση προκειμένου να αποκτήσουν μια σταθερή κατάσταση. Εκεί, τα νετρόνια ή τα πρωτόνια μπορούν να μετατραπούν σε διαφορετικούς τύπους σωματιδίων τα οποία στη συνέχεια εκπέμπονται από τον πυρήνα.
Ενέργεια ατόμων που βρίσκονται σε χημικούς δεσμούς
Οι ενώσεις αποτελούνται από δύο ή περισσότερα άτομα. Αυτά τα άτομα συνδέονται μεταξύ τους μέσω χημικών δεσμών. Για να συγκρατηθούν τα άτομα σε αυτούς τους χημικούς δεσμούς, απαιτείται μια ορισμένη ενέργεια. Αυτό ονομάζεται διατομική ενέργεια.
Τι είναι η Πυρηνική Ενέργεια
Η πυρηνική ενέργεια είναι η συνολική ενέργεια του πυρήνα ενός ατόμου. Η πυρηνική ενέργεια απελευθερώνεται όταν συμβαίνουν πυρηνικές αντιδράσεις. Οι πυρηνικές αντιδράσεις είναι αντιδράσεις που μπορούν να αλλάξουν τον πυρήνα ενός ατόμου. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι πυρηνικών αντιδράσεων, όπως οι αντιδράσεις πυρηνικής σχάσης και οι αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης.
Πυρηνική σχάση
Η πυρηνική σχάση είναι η διάσπαση του πυρήνα σε μικρότερα σωματίδια. Αυτά τα σωματίδια ονομάζονται προϊόντα σχάσης. Όταν συμβαίνει μια πυρηνική σχάση, η τελική συνολική μάζα των προϊόντων σχάσης δεν είναι ίση με τη συνολική αρχική μάζα του πυρήνα. Η τελική τιμή είναι επίσης μικρότερη από την αρχική τιμή. Η μάζα που λείπει μετατρέπεται σε ενέργεια. Η ενέργεια που απελευθερώνεται μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας την εξίσωση Αϊνστάιν.
E = mc
Όπου E είναι η ενέργεια που απελευθερώνεται, m είναι η μάζα που λείπει και c είναι η ταχύτητα του φωτός.
Μια πυρηνική σχάση μπορεί να συμβεί με τρεις τρόπους:
Ραδιενεργός διάσπαση
Η ραδιενεργή διάσπαση εμφανίζεται σε ασταθείς πυρήνες. Εδώ, ορισμένα υποατομικά σωματίδια μετατρέπονται σε διαφορετικές μορφές σωματιδίων και εκπέμπονται αυθόρμητα. Αυτό συμβαίνει για να αποκτήσετε μια σταθερή κατάσταση.
Βομβαρδισμός νετρονίων
Η πυρηνική σχάση μπορεί να συμβεί μέσω βομβαρδισμού νετρονίων. Όταν ένας πυρήνας χτυπηθεί με ένα νετρόνιο από το εξωτερικό, ο πυρήνας μπορεί να χωριστεί σε θραύσματα. Αυτά τα θραύσματα ονομάζονται προϊόντα σχάσης. Αυτό απελευθερώνει μεγάλη ποσότητα ενέργειας μαζί με περισσότερα νετρόνια του πυρήνα.
Πυρηνική σύντηξη
Η πυρηνική σχάση λαμβάνει χώρα όταν δύο ή περισσότεροι πυρήνες ενώνονται μεταξύ τους σχηματίζοντας έναν νέο ενιαίο πυρήνα. Εδώ απελευθερώνεται μεγάλη ποσότητα ενέργειας. Η μάζα που λείπει κατά τη διαδικασία της σύντηξης μετατρέπεται σε ενέργεια.
Εικόνα 2:Αντίδραση πυρηνικής σύντηξης
Τα παραπάνω παραδείγματα δείχνουν τη σύντηξη του δευτερίου (Η) και του τριτίου (Η). Η αντίδραση δίνει Ήλιο (He) ως τελικό προϊόν μαζί με ένα νετρόνιο. Η αντίδραση αποδίδει συνολικά 17,6 MeV.
Η πυρηνική ενέργεια είναι μια καλή πηγή ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι αντιδραστήρες πυρηνικής ενέργειας είναι ικανοί να χρησιμοποιούν πυρηνική ενέργεια για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η ενεργειακή πυκνότητα των στοιχείων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πυρηνικούς αντιδραστήρες είναι πολύ υψηλή σε σύγκριση με άλλες πηγές ενέργειας όπως τα ορυκτά καύσιμα. Ωστόσο, ένα σημαντικό μειονέκτημα της χρήσης της πυρηνικής ενέργειας είναι ο σχηματισμός πυρηνικών αποβλήτων και δραματικά ατυχήματα που μπορεί να συμβούν σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.
Διαφορά μεταξύ της ατομικής ενέργειας και της πυρηνικής ενέργειας
Ορισμός
Ατομική ενέργεια: Ατομική ενέργεια είναι η συνολική ενέργεια που μεταφέρει ένα άτομο μαζί του.
Πυρηνική ενέργεια: Η πυρηνική ενέργεια είναι η συνολική ενέργεια του πυρήνα ενός ατόμου.
Τιμή
Ατομική ενέργεια: Η ατομική ενέργεια έχει πολύ υψηλή τιμή αφού είναι η συνολική ενέργεια από την οποία αποτελείται ένα άτομο.
Πυρηνική ενέργεια: Η πυρηνική ενέργεια είναι μια υψηλή τιμή λόγω της υψηλής ενέργειας που εκλύεται από πυρηνικές αντιδράσεις.
Χημικός δεσμός
Ατομική ενέργεια: Η ατομική ενέργεια περιλαμβάνει την ενέργεια που απαιτείται για τη συγκράτηση των ατόμων σε χημικούς δεσμούς όταν τα άτομα βρίσκονται σε ενώσεις.
Πυρηνική ενέργεια: Η πυρηνική ενέργεια δεν περιλαμβάνει την ενέργεια που απαιτείται για τη συγκράτηση των ατόμων σε χημικούς δεσμούς
Ηλεκτρόνια
Ατομική ενέργεια: Η ατομική ενέργεια περιλαμβάνει την ενέργεια που απαιτείται για τη διάσπαση ενός ατόμου σε ελεύθερα ηλεκτρόνια και πυρήνα.
Πυρηνική ενέργεια: Η πυρηνική ενέργεια δεν περιλαμβάνει την ενέργεια που απαιτείται για τη διάσπαση ενός ατόμου σε ελεύθερα ηλεκτρόνια και πυρήνα.
Συμπέρασμα
Τόσο η ατομική ενέργεια όσο και η πυρηνική ενέργεια ορίζονται σχετικά με τα άτομα. Η ατομική ενέργεια περιλαμβάνει το άθροισμα της ενέργειας που περιλαμβάνεται σε ένα άτομο. Η πυρηνική ενέργεια περιλαμβάνει την ενέργεια που απελευθερώνεται όταν γίνονται αλλαγές στον πυρήνα ενός ατόμου. Αυτή είναι η κύρια διαφορά μεταξύ της ατομικής και της πυρηνικής ενέργειας.
Αναφορά:
1 "Πυρηνική σύντηξη." Atomci Archive.National Science Digital Library, n.d. Ιστός. Διαθέσιμο εδώ. 28 Ιουλίου 2017.
2 "Nuclear Fusion." Πυρηνική σύντηξη. Ν.π., ν.δ. Ιστός. Διαθέσιμο εδώ. 28 Ιουλίου 2017.
Εικόνα Ευγενική προσφορά:
«Καμπύλη ενέργειας δέσμευσης – κοινά ισότοπα» (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia
«Σύντηξη Δευτέριου-Τρίτου» Από Wykis – Ίδια εργασία, βασισμένη στο w:File:D-t-fusion.png (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia
