Tuuma lõhustumise ja tuumasünteesi erinevus
Share
Protsessi, mille käigus raske tuum purustatakse pisikesteks tuumadeks, nimetatakse tuuma lõhustumiseks. Teisest küljest on tuumasüntees defineeritud kui reaktsioon, mille käigus kergemad aatomid tulevad kokku ja moodustavad raske tuuma.
Kiire industrialiseerimisega suureneb meie energiavajadus samas suhtes, kuna elamisviis ja töö on muutunud, kuna oleme oma töö tegemiseks suuresti sõltuvad masinatest, mis energiat kulutab. See tähendab jõudu ja jõudu, mida me füüsilise või vaimse tegevuse teostamiseks vajame. Seda on erinevates vormides ja seda on võimalik teisendada ühelt vormilt teisele.
Energiat saame erinevatest tavapärastest ja mittekonventsionaalsetest allikatest, sealhulgas päikeseenergia, tuuleenergia, loodete energia, geotermiline energia ja tuumaenergia. Nendest energiaallikatest annab tuumaenergia miljonit korda rohkem energiat kui teised allikad. See vabastab energiat tuuma lõhustumise ja tuumasünteesi reaktsioonide ajal. Neid kahte reaktsiooni mõistetakse sageli koos, mida enamik inimesi kõrvutab, kuid tuuma lõhustumise ja tuumasünteesi erinevus seisneb nende esinemises, temperatuuris, vajalikus või toodetud energias.
Sisu: tuuma lõhustumine vs tuumasüntees
- Võrdlusdiagramm
- Definitsioon
- Peamised erinevused
- Sarnasused
- Järeldus
Võrdlusdiagramm
| Võrdluse alus | Tuuma lõhustumine | Tuumasüntees |
|---|---|---|
| Tähendus | Tuuma lõhustumine tähendab reaktsiooni, kus raske tuum purustatakse väiksemateks tuumadeks, vabastades neutroneid ja energiat. | Tuumasüntees viitab protsessile, kus kaks või enam kergemat aatomit ühinevad raske tuuma moodustamiseks. |
| Joonis |  |  |
| Üritus | Ebaloomulik | Looduslik |
| Temperatuur | Kõrge | Äärmiselt kõrge |
| Vajalik energia | Tuuma lõhestamiseks on vaja vähem energiat. | Tuumade sulandumiseks on vaja tohutult energiat. |
| Energia tootmine | Toodetakse tohutult energiat. | Toodetakse suhteliselt palju energiat. |
| Kontroll | Kontrollimatu | Kontrollitav |
Tuuma lõhustumise määratlus
Tuuma lõhustumine on protsess, kus suurte aatomite nagu uraani või plutooniumi tuuma pommitatakse vähese energiaga neutroniga, purunedes väikesteks ja kergemateks tuumadeks. Selles protsessis toodetakse tohutul hulgal energiat, kuna tuuma (algse) mass on pisut suurem kui selle üksikute tuumade mass agregaat.
Tuumalõhustumise ajal vabanenud energiat saab kasutada auru tootmisel, mida saab omakorda kasutada elektrienergia tootmiseks. Reaktsiooni käigus moodustunud tuumad on väga neutronirikkad ja ebastabiilsed. Need tuumad on radioaktiivsed, vabastades beetaosakesi pidevalt, kuni igaüks neist saab stabiilse lõppsaaduse.
Tuumasünteesi määratlus
Tuumasüntees tähendab tuumareaktsiooni, kus kaks või enam kergemat tuuma sulanduvad, moodustades ühe raske tuuma, mis toodab tohutult energiat, näiteks vesinikuaatomid sulavad kokku heeliumi moodustamiseks. Tuumasünteesis integreeruvad kaks positiivselt laetud tuuma suurema tuuma moodustamiseks. Moodustatud tuuma mass on natuke madalam kui üksikute tuumade mass.
Selle protsessi käigus on madala energiaga aatomite sulandumiseks sundimiseks vaja märkimisväärset kogust energiat. Pealegi on selle protsessi toimumiseks vaja ekstreemseid tingimusi, st kõrgemat temperatuuri ja kõrgeid paskaldeid. Kõigi tähtede, sealhulgas Päikese, energiaallikas on vesiniku tuumade liitumine heeliumiks.
Tuumalõhustumise ja tuumasünteesi peamised erinevused
Tuuma lõhustumise ja tuumasünteesi erinevusi saab selgelt välja tuua järgmistel põhjustel:
- Tuumareaktsiooni, kus raske tuum purustatakse väiksemateks tuumadeks, vabastades neutroneid ja energiat, nimetatakse tuuma lõhustumiseks. Protsessi, milles kaks või enam kergemat aatomit ühendavad raske tuuma, nimetatakse tuumasünteesiks.
- Tuumasüntees toimub looduslikult, näiteks tähtedes nagu päike. Teisest küljest ei toimu tuuma lõhustumise reaktsiooni looduslikult.
- Tuuma lõhustumist toetavad tingimused hõlmavad aine ja neutronite kriitilist massi. Tuumasüntees on vastupidiselt võimalik ainult äärmuslikes tingimustes, st kõrgel temperatuuril, rõhul ja tihedusel.
- Tuuma lõhustumise reaktsioonis on vajalik energiakogus väiksem kui termotuumareaktsioonis vajaminev energia.
- Tuuma lõhustumine vabastab reaktsiooni ajal tohutul hulgal energiat. See on aga 3-4 korda vähem kui tuumasünteesi käigus eralduv energia.
- Tuuma lõhustumist saab kontrollida mitmesuguste teaduslike protsesside abil. Vastupidiselt sellele on tuumasünteesi võimatu kontrollida.
Sarnasused
- Mõlemad kaks protsessi on ahelreaktsioon selles mõttes, et ühe pommitamise tulemuseks on vähemalt üks teine reaktsioon.
- Mõlemad protsessid annavad suhteliselt väiksema massi kui algse aatomi mass.
Järeldus
Enne tuumaelektrijaamade ehitamist kasutati tuumaenergiat peamiselt ainult hävitavatel eesmärkidel. Tuuma lõhustumine on energiaallikas tuumareaktoris, mis aitab elektrit toota. Praegu põhinevad kõik ärilistel eesmärkidel kasutatavad tuumareaktorid tuuma lõhustumisel. Tuumasüntees on aga ka ohutum meetod energia tootmiseks. Lisaks on tuumasünteesi jaoks kõrge temperatuuri loomine võimalik lõhkepommi plahvatamise teel.
