Phản ứng hạt nhân có thể có hai loại. Sự phân hạch hạt nhân thứ nhất và sự phân hạch hạt nhân thứ hai. Cả hai phản ứng này đều là phản ứng thu được nhiều năng lượng. Chúng là năng lượng cũ dưới dạng nhiệt nhưng cũng phát ra các sóng phóng xạ có bước sóng khác nhau có hại cho con người hoặc thậm chí các động vật khác. Năng lượng hạt nhân cũng là một nguồn năng lượng hạn chế.
Phân hạch hạt nhân so với nhiệt hạch hạt nhân
Sự khác biệt giữa phân hạch hạt nhân và phản ứng tổng hợp hạt nhân là trong khi một hạt có tính hủy diệt, thì hạt nhân còn lại mang tính xây dựng. Các thuật ngữ phá hủy và xây dựng chỉ được sử dụng để phá vỡ hoặc hình thành một nguyên tử chứ không phải theo bất kỳ nghĩa nào khác. Sự phân hạch bao gồm sự phá vỡ, trong khi sự hợp nhất bao gồm sự hình thành.
Phân hạch hạt nhân là một loại phản ứng hạt nhân trong đó một nguyên tử nặng thường không ổn định về năng lượng bị vỡ thành hai hoặc nhỏ hơn các nguyên tử có năng lượng tương đối ổn định do các yếu tố bên trong hoặc các yếu tố bên ngoài như bắn phá bằng chùm năng lượng cao hoặc bất kỳ biện pháp nào như vậy.
Phản ứng tổng hợp hạt nhân là một loại phản ứng hạt nhân trong đó hai hoặc nhiều nguyên tử nhẹ thường không bền kết hợp với nhau để tạo thành một nguyên tử lớn hơn có năng lượng tương đối ổn định. Điều này có thể xảy ra trong điều kiện tự nhiên hoặc tạm thời của nhiệt độ và áp suất cao, buộc các nguyên tử kết hợp với nhau.
Bảng so sánh giữa phân hạch hạt nhân và nhiệt hạch hạt nhân
| Các thông số so sánh | Sự phân hạch hạt nhân | Nhiệt hạch hạt nhân |
| Nghĩa | Khi hai nguyên tử không ổn định bị bắn phá bằng các hạt tốc độ cao, chúng tách ra làm hai, gây ra sự phân hạch hạt nhân. | Khi hai nguyên tử kết hợp trong những điều kiện thích hợp, nó gây ra phản ứng tổng hợp hạt nhân. |
| Chất phản ứng | Một đồng vị phóng xạ khối lượng nặng là chất phản ứng duy nhất của phản ứng nhiệt hạch. | Hai đồng vị khối lượng thấp là chất phản ứng khởi đầu của phản ứng tổng hợp hạt nhân. |
| Sản phẩm | Hai đồng vị nhỏ hơn được tạo ra do sự phân chia của hạt nhân. | Một đồng vị lớn được tạo ra do kết hợp các hạt nhân. |
| Giải phóng năng lượng | Năng lượng được giải phóng ít hơn so với phản ứng tổng hợp hạt nhân. | Nhiều năng lượng hơn được giải phóng so với sự phân hạch hạt nhân. |
| Khai thác | Sự phân hạch là một hiện tượng được kiểm soát, và do đó năng lượng có thể được khai thác. | Năng lượng tổng hợp hạt nhân không thể được khai thác. |
Phân hạch hạt nhân là gì?
Sự phân hạch hạt nhân, do cả Hann và Fritz sáng chế và phát hiện ra, là một phản ứng trong đó một nguyên tử lớn không ổn định về mặt năng lượng, có nghĩa là nó có một lượng lớn proton so với neutron, và nguyên tử này cũng là một đồng vị nghĩa là nó có các nguyên tử khác với cùng số proton, nhưng khác số neutron tách thành hai nguyên tử nhỏ hơn do sự phân chia của hạt nhân.
Các nguyên tử kết quả cân bằng hơn về mặt năng lượng và cũng có khối lượng thấp hơn so với nguyên tử ban đầu, là một đồng vị nặng. Thông thường, năng lượng ban đầu được cung cấp để khởi động phản ứng bằng cách bắn phá hạt nhân với các hạt tốc độ cao, sau đó phản ứng tiếp tục tự nó tiếp tục cho đến khi các nguyên tử không thể tách thành các nguyên tử nhỏ hơn nữa.
Một lượng lớn năng lượng được giải phóng trong quá trình phân hạch hạt nhân, có thể được khai thác để sử dụng để sản xuất điện trong gia đình và điện năng. May mắn thay, sự phân hạch hạt nhân là một dạng phản ứng hạt nhân được kiểm soát nhiều hơn vì nó sẽ dừng lại sau một thời gian nhất định, và năng lượng giải phóng này được khai thác thành công trong các lò phản ứng hạt nhân.
Tuy nhiên, chất thải phóng xạ được tạo ra với số lượng lớn, và quá trình này cũng loại bỏ các tia phóng xạ độc hại không thích hợp cho động vật hoặc thực vật tiếp xúc, và việc này phải được thực hiện trong các điều kiện rất quy định.
Phản ứng tổng hợp hạt nhân là gì?
Phản ứng tổng hợp hạt nhân là một loại phản ứng hóa học được nghiên cứu bởi nhiều nhà khoa học khác nhau như Rutherford, Edington, Einstein, v.v. Đó là một phản ứng trong đó hai nguyên tử hoặc đồng vị nhỏ hơn không cân bằng về mặt năng lượng kết hợp với nhau để tạo thành một nguyên tử hoặc đồng vị lớn của một nguyên tử.
Nguyên tử kết quả không chỉ lớn hơn mà còn về khối lượng từ các đồng vị khối lượng thấp bắt đầu phản ứng. Quá trình xảy ra trong điều kiện nhiệt độ và áp suất khắc nghiệt. Bề mặt của Mặt trời là ví dụ tốt nhất về phản ứng tổng hợp hạt nhân xảy ra mọi thời đại vì nhiệt độ và áp suất trên bề mặt của Mặt trời thích hợp để phản ứng tổng hợp hạt nhân xảy ra.
Phản ứng tổng hợp hạt nhân tỏa ra một lượng lớn năng lượng, là sản phẩm phụ của phản ứng; tuy nhiên, năng lượng quá lớn để có thể khai thác hoặc kiểm soát, và do đó không có lò phản ứng hạt nhân nào trên Trái đất hỗ trợ phản ứng tổng hợp hạt nhân. Tuy nhiên, nếu các nỗ lực thành công, thì phản ứng tổng hợp hạt nhân có thể chứng minh là một nguồn năng lượng không giới hạn.
Nó cũng có lợi cho môi trường hơn vì nó tạo ra ít chất thải độc hại hơn mà không cần phải thải bỏ. Sự kết hợp của Deuterium và Tritium để tạo thành Helium là một ví dụ điển hình về phản ứng tổng hợp hạt nhân.
Sự khác biệt chính giữa phân hạch hạt nhân và nhiệt hạch hạt nhân
Sự kết luận
Kể từ khi Dự án Manhattan có khả năng khai thác năng lượng hạt nhân như một nguồn năng lượng cho con người, nhiều nhà khoa học, dự án và lò phản ứng đã được thành lập để kiểm soát và tiến hành các thí nghiệm về phản ứng hạt nhân như phân hạch và nhiệt hạch.
Năng lượng hạt nhân có thể là một trong những nguồn năng lượng chính trong trường hợp cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên; tuy nhiên, các phương pháp hiệu quả để xử lý chất thải hạt nhân, cũng như một phương pháp an toàn để kiểm soát sự phân hạch hạt nhân, phải được thực hiện để có thể thực hiện được. Nói tóm lại, sự phân hạch và sự hợp nhất trái ngược nhau, nhưng cả hai đều giải phóng năng lượng.
