Kuo panašūs branduolio dalijimasis ir sintezė?

Pirmą kartą JAV branduolio dalijimosi reaktorių pastatė 1942 m., O pirmąsias skilimo bombas panaudojo 1945 m. 1952 m. JAV vyriausybė išbandė pirmąją sintezės bombą, tačiau 2011 m. Gegužės mėn. Sintezės reaktoriai vis dar yra nepraktiški. Nepaisant skirtingų sintezės ir skilimo mokslininkų požiūrių į energijos gamybą, procesai turi keletą bendrų bruožų.

Ir branduolių sintezė, ir branduolių dalijimasis energijos gamyboje naudoja atominėse dalelėse sukauptą energiją. Atomas susideda iš centrinio branduolio ir elektronų, kurie juda aplink branduolio išorę. Visuose elementuose branduolyje yra protonų dalelės, o išorėje - elektronai, kurie yra daug mažesnės dalelės. Visuose elementuose, išskyrus vandenilį, branduolyje yra dalelių, vadinamų neutronais, kurių masė yra maždaug tokia pati kaip protonų.

Šios dalelės naudoja elektrinį krūvį ir kitas jėgas, kad sukibtų kaip atomas, nebent energija būtų įvedama iš kito šaltinis, tokiu atveju branduolio dalijimosi atveju atomai gali suskaidyti arba branduolio sintezės atveju susijungti. Kai atomas pasikeičia pats branduolinės reakcijos metu, jis išskiria energiją, kurią anksčiau naudojo dalelėms susilaikyti arba atskirti.

Ir skilimas, ir sintezė yra procesai, kuriais siekiama gaminti energiją, kurią jėgainės gali paversti elektros energija namams ir įmonėms. Tai energija, kurią atomas atleidžia, pasikeisdamas į kitokią formą, kurią surenka elektrinės. Nuo 2011 m. Gegužės mėn. Sintezės reakcijų, kurioms reikia daug pradinės energijos, kad reakcija būtų pradėta, energijos efektyvumas nėra pakankamas, kad ji taptų perspektyvia energijos gamybos galimybe.

Branduolinėms bomboms gaminti tinka ir sintezės, ir dalijimosi reakcijos. Antrojo pasaulinio karo atominės bombos buvo skilimo bombos, nors sintezės bomba, dar vadinama vandenilio bomba, buvo išbandyta tik po dešimtmečio ar dviejų.

Ir skilimas, ir sintezė gali vykti natūraliai. Saulė, planetos šilumos ir šviesos energijos šaltinis, išskiria energiją, susidariusią susiliejus reakcijoms tarp šviesos elementų, tokių kaip vandenilis ir helis. Tai įmanoma tik todėl, kad saulės šerdyje yra aukšta temperatūra ir aukštas slėgis, kurie suteikia pradinę energiją sintezės reakcijai. Skilimo reakcijos šiais laikais vyksta ne natūraliai, bet, pasak universiteto Lawrence Berkeley nacionalinės laboratorijos Kalifornijoje, maždaug prieš 2 milijardus metų, vieta dabartinėje Vakarų Afrikoje buvo natūraliai įvykusi skilimo vieta reaktorius.