რა მსგავსებაა ბირთვულ ნაპრალსა და შერწყმას შორის?

შეერთებულმა შტატებმა პირველად ააშენა ბირთვული დაშლის რეაქტორი 1942 წელს, ხოლო პირველი დაშლის ბომბი გამოიყენა 1945 წელს. ეს იყო 1952 წელს, როდესაც აშშ-ს მთავრობამ გამოსცადა პირველი შერწყმა ბომბი, მაგრამ შერწყმის რეაქტორები, 2011 წლის მაისისთვის, ჯერ კიდევ არაპრაქტიკულია. ენერგიის წარმოებისადმი განსხვავებული მიდგომების მიუხედავად, რომლებსაც იყენებენ შერწყმისა და გახლეჩის მეცნიერები, ამ პროცესებს აქვთ რამდენიმე საერთო მახასიათებელი.

ბირთვული შერწყმა და ბირთვული განხეთქილება ენერგიის წარმოების პროცესში ატომურ ნაწილაკებში შენახულ ენერგიას იყენებს. ატომი შედგება ცენტრალური ბირთვისა და ელექტრონებისგან, რომლებიც ბირთვის გარეთა მხარეს მოძრაობენ. ყველა ელემენტს აქვს პროტონის ნაწილაკები ბირთვში, ხოლო ელექტრონები, რომლებიც გაცილებით მცირე ნაწილაკებია, გარეთ. წყალბადის გარდა, ყველა ელემენტი შეიცავს ნაწილაკებს, რომლებიც ცნობილია ბირთვში ნეიტრონების სახელწოდებით, რომელთა პროტონის მასა დაახლოებით იგივეა.

ეს ნაწილაკები იყენებენ ელექტრულ მუხტს და სხვა ძალებს, რომ ატომებად იყვნენ ერთმანეთთან, თუ სხვისი ენერგია არ შემოვა წყარო, ამ შემთხვევაში ატომებს შეუძლიათ დაშლა, ბირთვული განხეთქილების შემთხვევაში, ან გაერთიანება, ბირთვული შერწყმის შემთხვევაში. როდესაც ატომი თავს შეიცვლის ბირთვული რეაქციის დროს, იგი ათავისუფლებს ენერგიას, რომელსაც მან ადრე იყენებდა ნაწილაკების ერთმანეთთან დასაკავებლად ან მათი დაშორების მიზნით.

გახლეჩა და შერწყმა არის პროცესები, რომლებიც მიზნად ისახავს ენერგიის გამომუშავებას, რაც ელექტროსადგურებს ელექტროენერგიად გადააქვთ სახლებისა და ბიზნესის წარმოებისთვის. ეს არის ენერგია, რომელსაც ატომი ათავისუფლებს, რადგან ის განსხვავებული ფორმით გარდაიქმნება, რომ ელექტროსადგურები აგროვებენ. 2011 წლის მაისისთვის შერწყმის რეაქციების ენერგოეფექტურობა, რომელსაც დიდი ენერგიის საწყისი ენერგია სჭირდება რეაქციის დასაწყებად, არ არის საკმარისი იმისათვის, რომ ეს გახდეს ენერგიის წარმოების სიცოცხლისუნარიანი ვარიანტი.

ბირთვული ბომბების დასამზადებლად შესაფერისია როგორც შერწყმა, ისე გახლეჩის რეაქციები. მეორე მსოფლიო ომის ატომური ბომბები გახლეჩის ბომბები იყო, თუმცა შერწყმა ბომბი, ასევე ცნობილი როგორც წყალბადის ბომბი, მხოლოდ ერთი ან ორი ათწლეულის შემდეგ გამოიცადა.

განხეთქილებაც და შერწყმაც ბუნებრივად შეიძლება მოხდეს. მზე, სითბოს და სინათლის ენერგიის წყარო პლანეტისთვის, გამოყოფს ენერგიას, რომელიც წარმოქმნის სინათლის ელემენტებს შორის წყალბადსა და ჰელიუმს შორის. ეს შესაძლებელია მხოლოდ იმიტომ, რომ მზის ბირთვს აქვს მაღალი ტემპერატურა და მაღალი წნევა, რაც უზრუნველყოფს საწყისი ენერგიის შერწყმას რეაქციისთვის. გაყოფის რეაქციები დღეს ბუნებრივად არ ხდება, მაგრამ უნივერსიტეტის ლოურენს ბერკლის ეროვნული ლაბორატორიის თანახმად კალიფორნიიდან, დაახლოებით 2 მილიარდი წლის წინ, მდებარეობა დასავლეთ აფრიკაში იყო ბუნებრივად გახლეჩის ადგილი რეაქტორი.