Reakcje syntezy i rozszczepienia to dwie różne reakcje między jądrami atomów. W tym artykule omówimy różnicę między energią syntezy jądrowej a energią rozszczepienia.
Energia syntezy jądrowej jest energią zmagazynowaną, podczas gdy energia rozszczepienia jest wytwarzana przez siłę odpychania między ładunkami. Energia syntezy jądrowej jest bardziej porównywalna z energią rozszczepienia. Energia syntezy jądrowej jest uwalniana podczas zderzenia dwóch atomów, podczas gdy energia rozszczepienia jest uwalniana, gdy atom dzieli się na dwa.
Fuzja produkuje mniej odpady radioaktywne w porównaniu do rozszczepienie. Omówimy dalej różnicę między syntezą jądrową a rozszczepieniem, gęstość energii i moc uzyskiwaną z obu. Omówimy również pokrótce przyczynę wysokiej energii uwalnianej z syntezy jądrowej niż z reakcji rozszczepienia.
Fuzja a produkcja energii rozszczepienia
Energia wyjściowa syntezy i rozszczepienia to całkowita energia uzyskana z procesu. Rozróżnijmy energię syntezy jądrowej i energię wyjściową rozszczepienia.
Jeśli energia wyjściowa rozszczepienia wynosi 1 MeV, to energia syntezy jądrowej dla tej samej ilości materii wynosi od 3 do 4 MeV. Energia syntezy jądrowej wynika z He i H izotopy, neutrony i cząstki beta uwalniane w procesie, podczas gdy energia wyjściowa rozszczepienia wynika z deuteru, trytu, neutronów i cząstki gamma.
Wydajność energetyczną mierzy się za pomocą wzoru E = mc2, gdzie E to energia, m to masa cząstki, a c to prędkość fali świetlnej. Całkowita ilość energii wyjściowej jest sumą energii wszystkich cząstek wytworzonych w reakcji. Ilość energii zużywanej do wiązania atomów.
Fuzja a gęstość energii rozszczepienia
Połączenia gęstość energii to całkowita ilość energii zmagazynowanej między jednostkową objętością materii. Omówmy gęstość energii syntezy jądrowej i rozszczepienia.
Gęstość energii syntezy jądrowej to zmagazynowana energia materii w jednostce objętości, która jest wysoka dla pierwiastka poddanego syntezie jądrowej. Gęstość energii rozszczepienia jest mniejsza w porównaniu z gęstością energii syntezy jądrowej, ponieważ masa jądra rozszczepienia daje dwa jądra potomne, a energia jest proporcjonalna do masy materii.
O ile potężniejsza jest fuzja niż rozszczepienie?
Potencjał syntezy jądrowej i reakcji syntezy jądrowej zależy od zmagazynowanej energii i rygoryzmu reakcji. Zobaczmy, który z nich jest silniejszy.
Fuzja jest potężniejsza niż rozszczepienie, ponieważ energia potencjalna uzyskana przez atomy w fuzji jest większa niż rozszczepienie. Rozszczepienie zmniejsza całkowitą energię cząstki, gdy masa zmniejsza się o połowę, podczas gdy ostateczna masa atomu wzrasta w fuzji poprzez połączenie dwóch atomów.
Dlaczego fuzja uwalnia więcej energii niż rozszczepienie?
Energia uwolniona w wyniku syntezy jądrowej i rozszczepienia to całkowita energia wytworzona w wyniku zderzenia i rozszczepienia jąder. Porozmawiajmy o tym, dlaczego synteza jądrowa uwalnia więcej energii niż synteza jądrowa.
Fuzja uwalnia więcej energii niż rozszczepienie, ponieważ produkt uzyskany z reakcji syntezy jądrowej powstaje dzięki silnym siłom łączącym dwie masy i magazynującym ogromną ilość energii. Rozszczepienie oddaje energię atomu przez siły elektromagnetyczne odpychania wykorzystującego energię do wiązania, a następnie rozwidlenia.
Czy energia syntezy jądrowej jest lepsza niż rozszczepienie?
Uważa się, że produkty uboczne i odpady powstające podczas produkcji energii pozwalają rozróżnić, czy synteza jądrowa jest lepsza. Porozmawiajmy o tym samym.
Energia termojądrowa jest lepsza niż rozszczepienie, ponieważ prawie nie wytwarza odpadów jądrowych ani odpadów radioaktywnych. Żadne gazy cieplarniane nie są uwalniane z procesu pozyskiwania energii termojądrowej i wytwarzają dużą energię w przeciwieństwie do energii rozszczepienia. Rozszczepienie produkuje długowieczne radioaktywny pierwiastki niebezpieczne dla środowiska.
Energia wiązania na syntezę jądrową a rozszczepienie
Energia wiązania na nukleon to energia potrzebna do rozerwania wiązań jądrowych i zreformowania atomu. Omówmy energię wiązania na nukleon dla rozszczepienia i syntezy jądrowej.
Połączenia energia wiązania na nukleon w fuzji wynosi 7 MeV, podczas gdy w rozszczepieniu tylko 1 MeV na nukleon. W przypadku syntezy jądrowej małe cząstki są wychwytywane do jądra, podczas rozszczepienia cząstki są uwalniane w wyniku sił odpychania między podobnymi ładunkami, zmniejszając energię wiązania na nukleon.
Wnioski
Z tego artykułu możemy wywnioskować, że energia syntezy jądrowej wytwarzana na jednostkę materii jest bardzo wysoka w porównaniu z energią rozszczepienia. Energia syntezy jądrowej to zmagazynowana energia potencjalna na nukleon. Dokonują tego lekkie atomy, podczas gdy energia rozszczepienia jest generowana przez ciężkie niestabilne pierwiastki i bifurkaty, zmniejszając energię na nukleon.
Przeczytaj także:
- Jak zoptymalizować energię kinetyczną w przemysłowych systemach magazynowania energii na kole zamachowym
- Przykład energii kinetycznej na potencjalną
- Jak obliczyć energię w eksperymencie Ligo
- Jak zmierzyć efektywność energetyczną oświetlenia LED
- Jak mierzyć energię w robotyce
- Jak zmaksymalizować energię sprężystości w zabawkach napędzanych gumką
- Jak wyznaczyć energię w generatorze van de Graaffa
- Jak znaleźć energię w zmieniającej się próżni
- Przykłady energii odnawialnej
- Jak obliczyć energię elektryczną wygenerowaną przez panel fotowoltaiczny
Cześć, jestem Akshita Mapari. Zrobiłem mgr. w fizyce. Pracowałem przy projektach takich jak Modelowanie numeryczne wiatrów i fal podczas cyklonu, Fizyka zabawek i zmechanizowanych maszyn dreszczowych w parkach rozrywki w oparciu o mechanikę klasyczną. Ukończyłem kurs na Arduino i zrealizowałem kilka mini projektów na Arduino UNO. Zawsze lubię odkrywać nowe obszary w dziedzinie nauki. Osobiście uważam, że nauka jest bardziej entuzjastyczna, gdy uczy się ją kreatywnie. Poza tym lubię czytać, podróżować, brzdąkać na gitarze, identyfikować skały i warstwy, fotografować i grać w szachy.