Η ενέργεια που απελευθερώνεται από μια αντίδραση σχάσης ή σύντηξης;
Πυρηνική σχάση:
- Πηγή ενέργειας: Η πυρηνική σχάση περιλαμβάνει τη διάσπαση βαρέων ατομικών πυρήνων (όπως το ουράνιο-235 ή το πλουτώνιο-239) σε ελαφρύτερους πυρήνες. Όταν ένας βαρύς πυρήνας είναι χωρισμένος, μια σημαντική ποσότητα ενέργειας απελευθερώνεται επειδή η συνολική μάζα των προκύπτων ελαφρύτερων πυρήνων είναι μικρότερη από τον αρχικό βαρύ πυρήνα. Αυτή η διαφορά μάζας μετατρέπεται σε ενέργεια σύμφωνα με τη διάσημη εξίσωση του Einstein, E =MC², όπου το E είναι ενέργεια, M είναι η διαφορά μάζας και το C είναι η ταχύτητα του φωτός (πολύ μεγάλος αριθμός).
- Εξόδου ενέργειας: Οι αντιδράσεις σχάσης απελευθερώνουν μια τεράστια ποσότητα ενέργειας σε σύγκριση με τις χημικές αντιδράσεις. Ένα ενιαίο συμβάν σχάσης μπορεί να απελευθερώσει αρκετά εκατοντάδες εκατομμύρια ηλεκτρονικά βολτ (MEV) ενέργειας. Σε πρακτικές εφαρμογές, οι αντιδραστήρες πυρηνικής σχάσης αξιοποιούν αυτήν την ενέργεια για να παράγουν θερμότητα, η οποία στη συνέχεια χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας μέσω ατμοστρόβιλων.
πυρηνική σύντηξη:
- Πηγή ενέργειας: Η πυρηνική σύντηξη, αντίθετα, συνδυάζει ελαφρούς ατομικούς πυρήνες (όπως ισότοπα υδρογόνου) σε βαρύτερους πυρήνες. Η διαδικασία περιλαμβάνει την υπέρβαση της ηλεκτροστατικής απόρριψης μεταξύ θετικά φορτισμένων πυρήνων, η οποία απαιτεί τεράστια θερμότητα και πίεση. Όταν συμβαίνει σύντηξη, η συνδυασμένη μάζα του βαρύτερου πυρήνα που προκύπτει είναι μικρότερη από τη συνολική μάζα των αρχικών πυρήνων φωτός και η διαφορά μάζας μετατρέπεται και πάλι σε ενέργεια σύμφωνα με το e =mc².
- Εξόδου ενέργειας: Οι αντιδράσεις σύντηξης απελευθερώνουν ακόμη μεγαλύτερες ποσότητες ενέργειας από τις αντιδράσεις σχάσης. Ένα ενιαίο συμβάν σύντηξης μπορεί να απελευθερώσει αρκετά δισεκατομμύρια ηλεκτρονικά βολτ (BEV) ενέργειας, το οποίο είναι αρκετές φορές περισσότερο από την ενεργειακή παραγωγή ενός συμβάντος σχάσης. Η σύντηξη θεωρείται ο απώτερος στόχος της έρευνας πυρηνικής ενέργειας, καθώς έχει τη δυνατότητα να παρέχει μια σχεδόν απεριόριστη και καθαρή πηγή ενέργειας, συγχωνεύοντας άφθονα ισότοπα υδρογόνου που βρίσκονται στο θαλασσινό νερό.
Συνοπτικά, τόσο οι αντιδράσεις σχάσης όσο και οι αντιδράσεις σύντηξης απελευθερώνουν ενέργεια μέσω της μετατροπής της μάζας σε ενέργεια, αλλά οι αντιδράσεις σύντηξης έχουν πολύ υψηλότερη ενέργεια ενέργειας ανά αντίδραση σε σύγκριση με τις αντιδράσεις σχάσης.
