¿Cuáles son las diferencias entre fusión y fisión?

Las principales diferencias son:

1. La fisión es la división de un núcleo atómico en varios núcleos. La fusión nuclear es la forma opuesta de reacción nuclear a la fisión nuclear.

2. La fusión nuclear libera más energía que la fisión nuclear.

3. En comparación con la fisión, la fusión no genera residuos nucleares de alta gama y no provoca una contaminación importante al medio ambiente.

Fusión: formada a partir de átomos de pequeña masa, principalmente deuterio o tritio. En determinadas condiciones (como temperaturas ultraaltas y presiones elevadas), sólo bajo temperaturas y presiones extremadamente altas pueden escapar del núcleo los electrones extranucleares. La unión de dos núcleos atómicos permite que los dos núcleos atómicos se atraigan y choquen entre sí, lo que hace que los núcleos se fusionen entre sí para generar un nuevo núcleo atómico con una masa más pesada (como el helio).

Aunque los neutrones tienen una masa relativamente grande, al no estar cargados, pueden escapar de los grilletes del núcleo atómico y liberarse durante esta colisión. La liberación de una gran cantidad de electrones y neutrones muestra una. enorme liberación de energía.

Fisión: Sólo algunos núcleos muy grandes como el uranio (yóu), el torio (tǔ) y el plutonio (bù) pueden sufrir fisión nuclear. Después de absorber un neutrón, los núcleos de estos átomos se dividirán en dos o más núcleos de menor masa, y al mismo tiempo liberarán de dos a tres neutrones y una gran cantidad de energía, lo que también puede provocar que otros núcleos sufran fisión nuclear. para que el proceso continúe, este proceso se llama reacción en cadena.

Cuando un núcleo atómico sufre una fisión nuclear, se libera una enorme cantidad de energía llamada energía nuclear, comúnmente conocida como energía atómica. La fisión de todos los núcleos de 1 kilogramo de uranio-238 produciría 20.000 megavatios hora de energía (suficiente para hacer funcionar una central eléctrica de 20 megavatios durante 1.000 horas), tanta energía como la que se liberaría quemando al menos 2.000 toneladas de carbón.

Información ampliada:

Principio:

Fusión nuclear

Es decir, la combinación de núcleos atómicos ligeros (como el deuterio y el tritio) ) en núcleos atómicos más pesados ​​(por ejemplo, el helio libera enormes cantidades de energía. Debido a que la química es una ciencia que estudia las propiedades, composición, estructura y leyes de cambio de la materia a nivel molecular y atómico, y la fusión nuclear ocurre a nivel del núcleo atómico, la fusión nuclear no es un cambio químico.

La reacción termonuclear, o reacción de fusión de núcleos atómicos, es actualmente una nueva fuente de energía prometedora. Las reacciones de fusión provocadas por núcleos atómicos ligeros que participan en reacciones nucleares, como el hidrógeno (protio), el deuterio, el tritio, el litio, etc., obtienen la energía cinética necesaria a partir del movimiento térmico (ver fusión nuclear). Las reacciones termonucleares son la base de las explosiones de bombas de hidrógeno, que pueden generar grandes cantidades de energía térmica en un instante, pero que aún no pueden utilizarse.

Si las reacciones termonucleares se pueden producir y llevar a cabo de manera controlada de acuerdo con las intenciones de las personas dentro de un área determinada, se pueden lograr reacciones termonucleares controladas. Este es un tema importante que se está estudiando experimentalmente. Las reacciones termonucleares controladas son la base de los reactores de fusión. Una vez que el reactor de fusión tenga éxito, podrá proporcionar a la humanidad la energía más limpia e inagotable.

Fisión nuclear

La energía liberada por la fisión nuclear está relacionada con la forma en que se almacena la masa-energía en el núcleo. La eficiencia del almacenamiento de energía varía esencialmente en un continuo desde los elementos más pesados ​​hasta el hierro, por lo que cualquier proceso en el que los núcleos pesados ​​puedan dividirse en núcleos más ligeros (hasta el hierro) es energéticamente favorable. Si los núcleos de elementos más pesados ​​pueden dividirse y formar núcleos más ligeros, se libera energía.

Sin embargo, una vez que los núcleos de muchos de estos elementos pesados ​​se forman dentro de una estrella, son muy estables incluso si requieren un aporte de energía durante la formación (procedente de explosiones de supernovas). Los núcleos pesados ​​inestables, como los de uranio-235, pueden fisionarse espontáneamente. La fisión también puede desencadenarse cuando neutrones que se mueven rápidamente chocan contra un núcleo inestable.

Debido a que la fisión misma libera neutrones dentro del núcleo en división, si se acumula una cantidad suficiente de material radiactivo (como el uranio-235), la fisión espontánea de un núcleo desencadenará la explosión de dos o más núcleos cercanos. La fisión de núcleos, cada uno de los cuales desencadena la fisión de al menos otros dos núcleos, y así sucesivamente en lo que se llama reacción en cadena. Este es el proceso de liberación de energía conocido como bombas atómicas (en realidad bombas nucleares) y reactores nucleares utilizados para generar electricidad (de manera lenta y controlada).

Referencia: Enciclopedia Baidu - Fisión Nuclear

Enciclopedia Baidu - Fusión Nuclear