Какви са приликите между ядрения делене и синтез?

Съединените щати за първи път построиха реактор за ядрено делене през 1942 г. и използваха първите ядрени бомби през 1945 г. През 1952 г. правителството на САЩ тества първата фузионна бомба, но термоядрените реактори към май 2011 г. все още са непрактични. Въпреки различните подходи към производството на енергия, които следват учените по термоядрен синтез и делене, процесите имат някои общи черти.

Както ядреният синтез, така и ядреното делене използват енергията, съхранявана в атомни частици в процеса на производство на енергия. Атомът се състои от централно ядро ​​и електрони, които се движат около външната страна на ядрото. Всички елементи имат протонни частици в ядрото, а електроните, които са много по-малки частици, отвън. Всички елементи освен водорода съдържат в ядрото частици, известни като неутрони, които имат приблизително същата маса като протоните.

Тези частици използват електрически заряд и други сили, за да се слепват като атом, освен ако енергията не се въвежда от друг източник, в този случай атомите могат да се разпаднат, в случай на ядрено делене, или да се обединят, в случай на ядрен синтез. Когато атомът се промени по време на ядрена реакция, той освобождава енергията, която преди е използвал, за да държи частиците заедно или да ги държи на разстояние.

Както деленето, така и синтезът са процеси, които имат за цел да произвеждат енергия, която електроцентралите след това могат да превърнат в електрическа енергия за захранване на домове и предприятия. Това е енергията, която атомът отделя, когато се променя в различна форма, която електроцентралите събират. Към май 2011 г. енергийната ефективност на реакциите на синтез, които се нуждаят от голямо количество първоначална енергия, за да стартират реакцията, не е достатъчна, за да я направи жизнеспособна опция за производство на енергия.

Както реакциите на синтез, така и на делене са подходящи за създаване на ядрени бомби. Атомните бомби от Втората световна война са бомби за делене, въпреки че термоядрената бомба, известна още като водородна бомба, е била тествана само десетилетие или две по-късно.

Както деленето, така и сливането могат да възникнат по естествен път. Слънцето, източникът на топлина и светлинна енергия за планетата, отделя енергия, получена от реакции на синтез между светлинни елементи като водород и хелий. Това е възможно само защото ядрото на слънцето има високи температури и високо налягане, които осигуряват началната енергия за реакцията на синтез. Реакциите на делене в днешно време не се случват естествено, но според Националната лаборатория на Лорънс Бъркли към университета на Калифорния, преди около 2 милиарда години, място в днешна Западна Африка е мястото на естествено деление реактор.