Obsah
- Kľúčový rozdiel:
- Porovnávacia tabuľka:
- Čo je jadrové štiepenie?
- Čo je jadrová fúzia?
- Jadrové štiepenie VS. Jadrová fúzia:
Kľúčový rozdiel:
Obidva sú jadrové procesy, pri ktorých sa atómy menia, aby produkovali energiu. Rozdiel medzi jadrovým štiepením a jadrovou fúziou spočíva v tom, že ťažké jadro sa v jadrovom štiepení rozdelí na dve malé jadrá, zatiaľ čo dve ťažké jadrá sa spoja a vytvoria ťažké jadro v jadrovej fúzii.
Porovnávacia tabuľka:
| Jadrové štiepenie | Jadrová fúzia | |
| definícia | Rozdelenie veľkého atómu na dva alebo viac malých atómov sa nazýva jadrové štiepenie. | Fúzia dvoch alebo viacerých malých atómov na jeden veľký atóm sa nazýva jadrová fúzia. |
| Typ reakcie | Je to reťazová reakcia | Nejde o reťazovú reakciu |
| požiadavky | Na spustenie jadrového štiepenia sa nevyžaduje vysoká teplota. | Na spustenie jadrovej fúzie je potrebná veľmi vysoká teplota. |
| proces | Vyskytuje sa bombardovaním ťažkého jadra neutrónmi. | Uskutočňuje sa zahrievaním malých jadier pri vysokej teplote. Bombardovanie neutrónov sa nevyžaduje. |
| etymológia | Štiepenie znamená rozbitie alebo rozdelenie. | Fúzia znamená kombináciu alebo spojenie |
| použitie | Jadrové štiepenie sa používa v jadrových reaktoroch, pretože sa dá kontrolovať. | Jadrová fúzia sa nevyužíva na výrobu energie, pretože ju nemožno kontrolovať. |
| príklad | Štiepenie uránu | Kombinácia jadier vodíka za vzniku jadier hélia, vodíková bomba. |
Čo je jadrové štiepenie?
Predikcia Alberta Einsteina, že hmota by sa mohla zmeniť na energiu, umožnila rozdelenie jadier. Experimenty začal v roku 1939 a po roku postavil Enrico Fermi jadrový reaktor. Jadrové štiepenie objavili nemeckí vedci, Lise Meitner, Otto Hahn a Fritz Strassmann. Jadrové štiepenie nastáva, keď sú na nestabilný izotop bombardované neutróny. Neutróny sa urýchľujú a narážajú na izotopy, ktoré spôsobujú štiepenie, ktoré sa rozpadajú na malé častice. Počas štiepneho procesu sa neutrón zrýchľuje a zasiahne cieľové jadro, ktorým je vo väčšine jadrových energetických reaktorov urán. Rozdeľuje cieľové jadro a rozkladá ho na malé izotopy, tri vysokorýchlostné neutróny a veľké množstvo energie. Vyrobená energia sa používa na ohrev vody v jadrových reaktoroch a výrobu elektriny. Vysokorýchlostné elektróny sa stávajú projektilmi, ktoré iniciujú ďalšie štiepne reakcie, ktoré sa nazývajú reťazové reakcie. Rádioaktívne odpady vznikajú ako vedľajší produkt štiepnej reakcie, ktorej výsledky strácajú tisíce rokov, keď stratia svoju nebezpečnú úroveň. V jadrových štiepnych reaktoroch sa musia používať ochranné zariadenia na tento odpad a jeho preprava na uskladnenie.
Čo je jadrová fúzia?
K fúzii dochádza, keď sa dva extrémne izotopy vodíka (väčšinou izotopy vodíka) kombinujú pri extrémnej teplote a tlaku. Fúzna reakcia poháňa slnko. Atómy trícia a deutéria sa kombinujú pri vysokej teplote a tlaku za vzniku izotopu neutrónov a hélia. Okrem toho sa uvoľňuje obrovské množstvo energie, ktoré je oveľa väčšie ako energia štiepnej reakcie. Vedci pokračujú v práci na riadení jadrového štiepenia, aby vytvorili fúzny reaktor na výrobu elektriny. Vedci sa domnievajú, že fúzna reakcia produkuje menej rádioaktívne materiály ako štiepna reakcia, takže má neobmedzené zásobovanie palivom, ktoré sa dá využiť na rôzne príležitosti. Je však ťažké kontrolovať reakciu v obmedzenom priestore, takže pri jej používaní je to veľká výzva. Jadrová fúzia bola dosiahnutá pri reakcii vodíkovej bomby prvýkrát. Používa sa tiež v rôznych experimentálnych zariadeniach na výrobu energie.
Jadrové štiepenie VS. Jadrová fúzia:
- Procesy jadrového štiepenia a fúzie sú si navzájom protikladné.
- Jadrové štiepenie je lacnejšie, zatiaľ čo jadrová fúzia je drahšia.
- Jadrové štiepenie zostáva obmedzené na ľahšie jadrá, zatiaľ čo jadrová fúzia je obmedzená na väčšie jadrá.
- Jadrové štiepenie je exotermická reakcia, zatiaľ čo jadrová fúzia je endotermická reakcia.
- Pri jadrovom štiepení sa uvoľňuje značné množstvo energie
- Pri fúznej reakcii je uvoľnená energia veľmi väčšia ako štiepenie
- Štartovacie prvky štiepnej reakcie majú vyššie atómové číslo ako produkty reakcie. Napríklad urán sa rozpadá na stroncium a kryptón.
- Produkty fúznej reakcie majú viac neutrónov a protónov ako východiskové prvky. Napríklad vodík spája vodík s vytvorením hélia.
- Jadrové štiepenie sa prirodzene vyskytuje na Zemi. Napríklad k spontánnemu štiepeniu uránu dôjde iba vtedy, keď je prítomné dostatočné množstvo uránu. Neuskutočňuje sa jadrová fúzia Stáva sa to v hviezdach.
