Что общего между делением и синтезом ядер?

Соединенные Штаты впервые построили ядерный реактор деления в 1942 году и использовали первые бомбы деления в 1945 году. В 1952 году правительство США испытало первую термоядерную бомбу, но термоядерные реакторы по состоянию на май 2011 года по-прежнему не работают. Несмотря на разные подходы к производству энергии, которым следуют ученые, занимающиеся синтезом и делением, эти процессы имеют некоторые общие черты.

И ядерный синтез, и ядерное деление используют энергию, запасенную в атомных частицах, в процессе производства энергии. Атом состоит из центрального ядра и электронов, которые движутся вне ядра. У всех элементов есть протонные частицы в ядре и электроны, которые являются гораздо более мелкими частицами, снаружи. Все элементы, кроме водорода, содержат в ядре частицы, известные как нейтроны, которые имеют примерно такую ​​же массу, как и протоны.

Эти частицы используют электрический заряд и другие силы, чтобы склеиваться как атом, если энергия не поступает от другого. источник, и в этом случае атомы могут распасться, в случае ядерного деления, или соединиться вместе, в случае ядерного синтеза. Когда атом изменяется во время ядерной реакции, он высвобождает энергию, которую он ранее использовал для удержания частиц вместе или разделения их.

И деление, и синтез - это процессы, нацеленные на производство энергии, которую электростанции затем могут преобразовывать в электрическую энергию для питания домов и предприятий. Это энергия, которую выделяет атом, когда он принимает другую форму, которую собирают электростанции. По состоянию на май 2011 года энергоэффективность реакций синтеза, которые требуют большого количества начальной энергии для запуска реакции, недостаточна для того, чтобы сделать ее жизнеспособным вариантом производства энергии.

Как термоядерный синтез, так и реакции деления подходят для создания ядерных бомб. Атомные бомбы Второй мировой войны были бомбами деления, хотя термоядерная бомба, также известная как водородная бомба, была испытана только десять или два года спустя.

И деление, и синтез могут происходить естественным образом. Солнце, источник тепла и света для планеты, выделяет энергию, полученную в результате реакций синтеза между легкими элементами, такими как водород и гелий. Это возможно только потому, что ядро ​​Солнца имеет высокие температуры и высокое давление, которые обеспечивают пусковую энергию для реакции синтеза. В настоящее время реакции деления не происходят естественным путем, но, по данным Национальной лаборатории Лоуренса Беркли при университете. Калифорнии, около 2 миллиардов лет назад, место на территории современной Западной Африки было местом естественного расщепления реактор.