Kodolskaldīšana pret kodolsintēzi

Kodolskaldīšana un kodolsintēze ir kodolieroču parādības, kas izdala lielu daudzumu enerģija, bet tie ir dažādi procesi, no kuriem iegūst dažādus produktus. Uzziniet, kas ir kodola skaldīšana un kodolsintēze, un kā jūs varat tos atšķirt.

Kodolskaldīšana notiek, kad atoms kodols sadalās divos vai vairākos mazākos kodolos. Šos mazākos kodolus sauc par skaldīšanās produktiem. Arī daļiņas (piemēram, neitroni, fotoni, alfa daļiņas) parasti izdalās. Tas ir eksotermiskais process atbrīvojot skaldīšanās produktu kinētisko enerģiju un enerģiju gamma starojuma veidā. Enerģijas izdalīšanās iemesls ir tas, ka skaldīšanās produkti ir stabilāki (mazāk enerģiski) nekā sākotnējais kodols. Sadalīšanu var uzskatīt par elementa transmutācijas veidu, jo, mainot elementa protonu skaitu, būtībā mainās elements no otra. Kodoldalīšanās var notikt dabiski, tāpat kā radioaktīvie izotopi, vai arī to var piespiest notikt reaktorā vai ieročā.

Kodoldalīšanās piemērs: ²³⁵₉₂U + ¹₀n → ⁹⁰₃₈Sr + ¹⁴³₅₄Xe + 3¹₀n

Kodolsintēze ir process, kurā atomu kodoli tiek sakausēti kopā, veidojot smagus kodolus. Īpaši augsta temperatūra (apmēram 1,5 x 10 ° C)⁷° C) var piespiest kodolus kopā, lai spēcīgais kodolieroču spēks tos sasaistītu. Saplūšanas laikā tiek atbrīvots liels daudzums enerģijas. Var šķist pretjēdzīgi, ka enerģija tiek atbrīvota gan atomu sadaloties, gan saplūstot. Enerģijas izdalīšanās no saplūšanas iemesls ir tas, ka abiem atomiem ir vairāk enerģijas nekā vienam atomam. Lai piespiestu protonus pietiekami tuvu, lai pārvarētu atgrūšanos starp tiem, ir nepieciešams daudz enerģijas, taču kādā brīdī spēcīgais spēks, kas tos saista, pārvar elektrisko atgrūšanos.

Kad kodoli tiek apvienoti, enerģijas pārpalikums tiek atbrīvots. Tāpat kā skaldīšana, arī kodolsintēze var pārveidot vienu elementu citā. Piemēram, ūdeņraža kodoli saplūst zvaigznēs, veidojot elementu hēlijs. Saplūšana tiek izmantota arī, lai piespiestu atomu kodolus kopā veidot periodikas tabulā jaunākos elementus. Kamēr saplūšana notiek dabā, tā notiek zvaigznēs, nevis uz Zemes. Kodolsintēze uz Zemes notiek tikai laboratorijās un ieročos.

Reakcijas, kas notiek saulē, ir kodolsintēzes piemērs:

¹₁H + ²₁H → ³₂Viņš

³₂Viņš + ³₂Viņš → ⁴₂Viņš + 2¹₁H

¹₁H + ¹₁H → ²₁H + ⁰₊₁β

Gan skaldīšana, gan saplūšana izdala milzīgu enerģijas daudzumu. Var notikt gan dalīšanās, gan saplūšana kodolbumbas. Tātad, kā jūs varat atdalīt skaldīšanu un saplūšanu?

• Sadalīšanās sagrauj atomu kodolus mazākos gabalos. Sākuma elementiem ir lielāks atomu skaits nekā skaldīšanās produktiem. Piemēram, urāns var sadalīties, lai iegūtu ražu stroncijs un kriptons.
• Saplūšana savieno atomu kodolus kopā. Izveidotajā elementā ir vairāk neitronu vai vairāk protonu nekā izejmateriālā. Piemēram, ūdeņradis un ūdeņradis var saplūst, veidojot hēliju.
• Sadalīšanās notiek dabiski uz Zemes. Kā piemēru var minēt spontāno skaldīšanu urāns, kas notiek tikai tad, ja pietiekamā daudzumā urāna ir pietiekami mazā daudzumā (reti). Savukārt saplūšana uz Zemes dabiski nenotiek. Saplūšana notiek zvaigznēs.