Wat zijn de overeenkomsten tussen kernsplijting en fusie?

De Verenigde Staten bouwden voor het eerst een kernsplijtingsreactor in 1942 en gebruikten de eerste splijtingsbommen in 1945. Het was in 1952 dat de Amerikaanse regering de eerste fusiebom testte, maar fusiereactoren, vanaf mei 2011, zijn nog steeds onpraktisch. Ondanks de verschillende benaderingen van energieproductie die fusie- en splijtingswetenschappers volgen, delen de processen enkele gemeenschappelijke kenmerken.

Zowel kernfusie als kernsplijting gebruiken de energie die is opgeslagen in atomaire deeltjes in het energieproductieproces. Een atoom bestaat uit een centrale kern en elektronen die rond de buitenkant van de kern bewegen. Alle elementen hebben protondeeltjes in de kern en elektronen, die veel kleinere deeltjes zijn, buiten. Alle elementen behalve waterstof bevatten deeltjes die bekend staan ​​als neutronen in de kern, die ongeveer dezelfde massa hebben als protonen.

Deze deeltjes gebruiken elektrische lading en andere krachten om als een atoom aan elkaar te kleven, tenzij er energie van een ander wordt ingebracht bron, in welk geval de atomen kunnen uiteenvallen, in het geval van kernsplijting, of samenvoegen, in het geval van kernfusie. Wanneer een atoom zichzelf verandert tijdens een kernreactie, geeft het de energie vrij die het eerder gebruikte om de deeltjes bij elkaar te houden of uit elkaar te houden.

Zowel splijting als fusie zijn processen die gericht zijn op het produceren van energie, die energiecentrales vervolgens kunnen omzetten in elektrische energie om huizen en bedrijven van stroom te voorzien. Het is de energie die het atoom vrijgeeft als het verandert in een andere vorm die energiecentrales oogsten. Vanaf mei 2011 is de energie-efficiëntie van fusiereacties, die een grote hoeveelheid initiële energie nodig hebben om de reactie te starten, niet voldoende om er een haalbare optie voor energieproductie van te maken.

Zowel fusie- als splijtingsreacties zijn geschikt voor het maken van kernbommen. De atoombommen van de Tweede Wereldoorlog waren splijtingsbommen, hoewel de fusiebom, ook bekend als de waterstofbom, pas een decennium of twee later werd getest.

Zowel splijting als fusie kunnen van nature voorkomen. De zon, de bron van warmte en lichtenergie voor de planeet, geeft energie af die wordt geproduceerd door fusiereacties tussen lichte elementen zoals waterstof en helium. Dit is alleen mogelijk omdat de kern van de zon hoge temperaturen en hoge drukken heeft, die de opstartenergie voor de fusiereactie leveren. Splijtingsreacties gebeuren tegenwoordig niet van nature, maar volgens het Lawrence Berkeley National Laboratory van de universiteit van Californië, ongeveer 2 miljard jaar geleden, een locatie in wat nu West-Afrika is, was de plaats van een natuurlijk voorkomende splijting reactor.