米国は1942年に最初に核分裂炉を建設し、1945年に最初の核分裂爆弾を使用しました。 米国政府が最初の核融合爆弾をテストしたのは1952年でしたが、2011年5月の時点で、核融合炉はまだ実用的ではありません。 核融合と核分裂の科学者が従うエネルギー生産への異なるアプローチにもかかわらず、プロセスはいくつかの共通の特徴を共有しています。
原子粒子
核融合と核分裂はどちらも、エネルギー生成プロセスで原子粒子に蓄積されたエネルギーを使用します。 原子は、中心の原子核と、原子核の外側を動き回る電子で構成されています。 すべての元素は、原子核内に陽子粒子を持ち、外側にははるかに小さな粒子である電子を持っています。 水素以外のすべての元素には、陽子とほぼ同じ質量を持つ中性子と呼ばれる粒子が原子核に含まれています。
これらの粒子は、エネルギーが別の粒子から導入されない限り、電荷やその他の力を使用して原子として互いにくっつきます。 ソース。この場合、核分裂の場合は原子が分裂するか、核融合の場合は結合する可能性があります。 原子が核反応中に変化すると、以前は粒子をまとめたり離したりするために使用していたエネルギーが放出されます。
エネルギー生産
核分裂と核融合はどちらもエネルギーを生み出すことを目的としたプロセスであり、発電所はそれを電気エネルギーに変えて家庭や企業に電力を供給することができます。 発電所が収穫する別の形に変化するときに原子が放出するエネルギーです。 2011年5月の時点で、反応を開始するために大量の初期エネルギーを必要とする核融合反応のエネルギー効率は、それを実行可能なエネルギー生産オプションにするのに十分ではありません。
爆弾
核融合と核分裂の両方の反応は、核爆弾を作るのに適しています。 第二次世界大戦の原子爆弾は核分裂爆弾でしたが、水素爆弾としても知られる核融合爆弾は、わずか10年か2年後にテストされました。
自然発生
核分裂と核融合の両方が自然に発生する可能性があります。 惑星の熱と光のエネルギー源である太陽は、水素とヘリウムなどの軽い元素間の核融合反応によって生成されたエネルギーを放出します。 これが可能なのは、太陽の核が高温高圧であり、核融合反応の開始エネルギーを提供するからです。 核分裂反応は今日では自然には起こりませんが、大学のローレンスバークレー国立研究所によると 約20億年前のカリフォルニア州、現在の西アフリカの場所は、自然に発生する核分裂の場所でした。 原子炉。