Οι Ηνωμένες Πολιτείες έχτισαν για πρώτη φορά έναν αντιδραστήρα πυρηνικής σχάσης το 1942 και χρησιμοποίησαν τις πρώτες βόμβες σχάσης το 1945. Το 1952 η αμερικανική κυβέρνηση δοκίμασε την πρώτη βόμβα σύντηξης, αλλά οι αντιδραστήρες σύντηξης, από τον Μάιο του 2011, εξακολουθούν να είναι ανέφικτοι. Παρά τις διαφορετικές προσεγγίσεις στην παραγωγή ενέργειας που ακολουθούν οι επιστήμονες σύντηξης και σχάσης, οι διαδικασίες μοιράζονται ορισμένα κοινά χαρακτηριστικά.
Ατομικά σωματίδια
Τόσο η πυρηνική σύντηξη όσο και η πυρηνική σχάση χρησιμοποιούν την ενέργεια που είναι αποθηκευμένη σε ατομικά σωματίδια στη διαδικασία παραγωγής ενέργειας. Ένα άτομο αποτελείται από έναν κεντρικό πυρήνα και ηλεκτρόνια που κινούνται γύρω από το εξωτερικό του πυρήνα. Όλα τα στοιχεία έχουν σωματίδια πρωτονίων στον πυρήνα και ηλεκτρόνια, τα οποία είναι πολύ μικρότερα σωματίδια, έξω. Όλα τα στοιχεία εκτός από το υδρογόνο περιέχουν σωματίδια γνωστά ως νετρόνια στον πυρήνα, τα οποία έχουν περίπου την ίδια μάζα με τα πρωτόνια.
Αυτά τα σωματίδια χρησιμοποιούν ηλεκτρικό φορτίο και άλλες δυνάμεις για να κολλήσουν μεταξύ τους ως άτομο, εκτός εάν εισάγεται ενέργεια από άλλο πηγή, στην οποία περίπτωση τα άτομα μπορούν να διαλυθούν, στην περίπτωση της πυρηνικής σχάσης, ή να ενώσουν μαζί, στην περίπτωση της πυρηνικής σύντηξης. Όταν ένα άτομο αλλάζει κατά τη διάρκεια μιας πυρηνικής αντίδρασης, απελευθερώνει την ενέργεια που προηγουμένως χρησιμοποιούσε για να συγκρατήσει τα σωματίδια ή να τα κρατήσει μακριά.
Παραγωγή Ενέργειας
Τόσο η σχάση όσο και η σύντηξη είναι διεργασίες που στοχεύουν στην παραγωγή ενέργειας, τις οποίες οι σταθμοί παραγωγής ενέργειας μπορούν στη συνέχεια να μετατραπούν σε ηλεκτρική ενέργεια για την τροφοδοσία σπιτιών και επιχειρήσεων. Είναι η ενέργεια που απελευθερώνει το άτομο καθώς μεταβάλλεται σε διαφορετική μορφή που συλλέγουν οι σταθμοί παραγωγής ενέργειας. Από τον Μάιο του 2011, η ενεργειακή απόδοση των αντιδράσεων σύντηξης, οι οποίες χρειάζονται μεγάλη ποσότητα αρχικής ενέργειας για να ξεκινήσει η αντίδραση, δεν επαρκεί για να γίνει μια βιώσιμη επιλογή παραγωγής ενέργειας.
Βόμβες
Και οι αντιδράσεις σύντηξης και σχάσης είναι κατάλληλες για την κατασκευή πυρηνικών βομβών. Οι ατομικές βόμβες του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου ήταν βόμβες σχάσης, αν και η βόμβα σύντηξης, γνωστή και ως βόμβα υδρογόνου, δοκιμάστηκε μόλις μια ή δύο δεκαετίες αργότερα.
Φυσικά περιστατικά
Τόσο η σχάση όσο και η σύντηξη μπορούν να συμβούν φυσικά. Ο ήλιος, η πηγή θερμότητας και φωτεινής ενέργειας για τον πλανήτη, εκπέμπει ενέργεια που παράγεται από αντιδράσεις σύντηξης μεταξύ φωτεινών στοιχείων όπως το υδρογόνο και το ήλιο. Αυτό είναι δυνατό μόνο επειδή ο πυρήνας του ήλιου έχει υψηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις, οι οποίες παρέχουν την ενέργεια εκκίνησης για την αντίδραση σύντηξης. Οι αντιδράσεις σχάσης δεν συμβαίνουν φυσικά στις μέρες μας, αλλά σύμφωνα με το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, πριν από περίπου 2 δισεκατομμύρια χρόνια, μια τοποθεσία στη σημερινή Δυτική Αφρική ήταν ο τόπος μιας φυσικής διάσπασης αντιδραστήρας.