Toàn bộ năng lượng mà chúng ta sản xuất đến từ các hợp chất thiết yếu và các chu trình thực tế. Đó là phần lớn được nuôi dưỡng mãi mãi bằng cách tiêu thụ vật liệu dựa trên carbon như gỗ, than, và khí đốt hoặc bằng cách giải quyết năng lượng từ mặt trời, gió và nước. Phân hạch và Nhiệt hạch là hai chu kỳ thực tế tạo ra các phép đo năng lượng khổng lồ từ các hạt.
Sự phân hạch vs Sự kết hợp
Sự khác biệt giữa Phân hạch và Nhiệt hạch là Sự phân hạch là sự phân chia của một hạt thành ít nhất hai hạt nhỏ hơn, trong khi Nhiệt hạch là sự kết hợp của ít nhất hai nguyên tử nhỏ hơn thành một hạt lớn hơn. Trong quá trình phân hạch nguyên tử, uranium là một trong những chất cung cấp năng lượng thường được sử dụng. Trong phản ứng tổng hợp nguyên tử, đồng vị hydro được sử dụng làm nhiên liệu.
Nếu hạt nhân của một nguyên tử quan trọng - chẳng hạn như uranium - hấp thụ một neutron, thì hạt nhân có thể trở nên không ổn định và bị tách ra. điều này thường được gọi là sự phân hạch. Sự phân hạch giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt. Mặc dù sự phân hạch có thể xảy ra một cách tự nhiên, nhưng sự phân hạch, như đã gặp trong thời điểm hiện tại, đôi khi là một hoạt động có chủ ý của con người.
Nhiệt hạch có thể là một phản ứng theo đó tối thiểu hai lõi hạt nhân được hợp nhất để biên giới với tối thiểu một lõi hạt nhân đặc biệt và các hạt hạ nguyên tử (neutron hoặc proton). Dung hợp là chu kỳ cung cấp năng lượng cho các ngôi sao động hoặc liên tiếp cơ bản và các ngôi sao có độ dài cao khác nhau, bất cứ nơi nào có tải năng lượng được phân phối.
Bảng so sánh giữa phân hạch và kết hợp
| Các thông số so sánh | Sự phân hạch | Dung hợp |
| Sự định nghĩa | Sự phân hạch là sự phân chia một hạt khổng lồ thành hai hoặc nhiều hạt nhỏ hơn. | Nhiệt hạch là sự hợp nhất của ít nhất hai hạt nhẹ hơn thành một hạt lớn hơn. |
| Các phản hồi diễn ra bình thường | Loại phản hồi này không bao giờ xảy ra trong các trường hợp điển hình | Loại phản ứng này xảy ra ở mặt trời và các vì sao. |
| Tạo ra hoặc sử dụng năng lượng | Trong trường hợp độ dày phân hạch cao và nhiệt độ cao được yêu cầu để phản ứng xảy ra. | Trong khi trong phản ứng tổng hợp nguyên tử cần có một lượng chất tối thiểu và các nơtron chuyển động nhanh. |
| Nhu cầu về năng lượng | Số đo năng lượng được cung cấp trong phản ứng phân hạch thấp hơn năng lượng được cung cấp trong quá trình nhiệt hạch. | Năng lượng xuất hiện trong phản ứng nhiệt hạch cao hơn năng lượng của phản ứng phân hạch. |
| Điều kiện cho phản ứng | Trong trường hợp phân hạch, cần có độ dày cao và nhiệt độ cao để phản ứng xảy ra. | Trong khi trong phản ứng tổng hợp nguyên tử cần có một lượng chất tối thiểu và các nơtron chuyển động nhanh. |
Phân hạch là gì?
Trong Sự phân hạch, lõi của một phân tử tách thành hai lõi nhẹ hơn. Tương tác có thể xảy ra bất ngờ một cách điển hình hoặc có thể do sự kích thích của lõi với một loại hạt liên kết (ví dụ, neutron, proton, deuteron, hoặc hạt alpha) hoặc với sóng điện từ là chùm gamma. Trong Sự phân hạch, một lượng lớn năng lượng được truyền đi, và một số đo vuông nơtron được tạo ra. Những neutron này sẽ kích hoạt phân chia trong quá trình gần lõi của vật liệu phân hạch và phân phối rất nhiều neutron có thể phá hủy quá trình nhóm lại, gây ra một phản ứng trình tự trong đó các lõi không thể phục hồi hoạt động và cung cấp một luồng năng lượng đáng kinh ngạc.
Phép đo khối lượng bị mất trong quá trình phân hạch tương đương với năng lượng khoảng 3,20 × 10−11 J. Hệ thống phân tách này phần lớn xảy ra khi một lõi khổng lồ không ổn định (ngụ ý rằng có một số mức độ khó xử trong lõi giữa sức mạnh Coulomb và sức mạnh nguyên tử rắn) bị tấn công bởi một neutron ấm có năng lượng thấp. Mặc dù có nhiều lõi khiêm tốn hơn được tạo ra khi quá trình phân tách xảy ra, nhưng quá trình phân hạch cũng mang lại các nơtron.
Các đồng vị có năng suất phân tách tự động, có khả năng chúng sẽ được tạo ra trong một số trường hợp phân chia ngẫu nhiên. Tính chất xác suất của sự phân tách này cho thấy rằng mỗi dịp chia tay và sự truyền tải khối lượng và năng lượng tiếp theo của nó là duy nhất. Trong Dung hợp, có một khuynh hướng tạo ra các mảnh có số proton chẵn, được gọi là tác động chẵn lẻ đối với việc chiếm dụng điện tích của các phần.
Fusion là gì?
Sức mạnh nhiệt hạch được tạo ra bằng cách trang bị nhiệt được tạo ra bởi các phản ứng kết hợp để cung cấp sức mạnh. Những phản ứng như vậy đan xen hai lõi hạt nhân nhẹ hơn để tạo khung cho một lõi nặng hơn, do đó cung cấp năng lượng. Fusion kiểm soát mặt trời và toàn bộ các ngôi sao của vũ trụ. Tích hợp năng lượng kết hợp trên trái đất sẽ cung cấp một biện pháp cơ bản là vô hạn về nguồn điện bền vững để cung cấp các yêu cầu của toàn bộ dân số đang phát triển.
Một tác động qua lại của Fusion tạo ra các lõi nhẹ hơn sắt năm mươi sáu hoặc niken-sáu mươi hai, thông qua và lớn, sẽ cung cấp điện. Các chất phụ gia này có khối lượng cảm ứng cho mỗi nucleon và giới hạn điện lớn theo nucleon. Một hỗn hợp các lõi nhẹ hơn các lõi này phân phối điện (tác dụng tương hỗ tỏa nhiệt), trong khi hỗn hợp các lõi nặng hơn mang điện năng xấp xỉ được giữ qua các nucleon của vật thể, và phản ứng sau đây là phản ứng thu nhiệt.
Các phản ứng nhiệt hạch có hai loại thiết yếu, loại thứ nhất là loại bảo vệ số lượng proton và neutron và loại thứ hai là loại bao gồm sự thay đổi giữa các proton và neutron. Các phản ứng thuộc loại chính thường có ý nghĩa quan trọng đối với việc tạo ra năng lượng kết hợp thông thường, mặc dù các phản ứng thuộc loại tiếp theo là điều cần thiết để bắt đầu tiêu thụ sao. Trong Fusion, không có việc tạo ra chất làm suy giảm tầng ôzôn, tro bụi, hoặc trận mưa ăn mòn, và không có cơ hội phản ứng tràn lan hoặc tình trạng khẩn cấp có thể gây nguy hiểm cho phúc lợi cộng đồng với nguy cơ giãn nở không đáng kể.
Sự khác biệt chính giữa phân hạch và nhiệt hạch
Sự kết luận
Việc sử dụng sự phân hạch và hợp nhất để tạo ra sức mạnh đòi hỏi hoàn toàn những tiến bộ và thiết kế khác nhau. Với sự phân chia, sự phân chia của các lõi nặng (uranium, plutonium) diễn ra một cách hiệu quả - và hầu hết các phản ứng đều tăng tốc độ (tức là tạo ra nhiều neutron hơn để phân chia nhiều phân tử hơn cho mỗi phản ứng). Vì vậy việc phân tách trang bị (trong các nhà máy nhiệt năng truyền thống) cần thiết kế để định hướng các phản ứng và khuôn khổ an ninh để thích ứng với các tình huống sai lệch. Fusion rất độc đáo. Việc liên kết các lõi nhẹ giống hydro lại với nhau không xảy ra ở nhiệt độ phòng - chắc chắn, chúng ta cần phải vượt qua nhiệt độ tại tâm điểm của mặt trời để làm cho nó hoạt động (100 triệu độ C). Theo những gì chúng ta có thể lo ngại, thử nghiệm đang tạo ra một luồng năng lượng cực kỳ nóng, kiểm soát và hạn chế nó, đồng thời kích hoạt các phản ứng phân hạch. Đây là lý do sự hợp nhất vẫn đang trong giai đoạn đổi mới - và việc chia tay đang tạo nên sức mạnh.
