Vad är likheterna mellan kärnklyvning och fusion?

USA byggde först en kärnklyvningsreaktor 1942 och använde de första klyvningsbomberna 1945. Det var 1952 som den amerikanska regeringen testade den första fusionsbomben, men fusionsreaktorer, från och med maj 2011, är fortfarande opraktiska. Trots de olika tillvägagångssätten för energiproduktion som fusions- och klyvningsforskare följer, delar processerna några gemensamma särdrag.

Både kärnfusion och kärnklyvning använder den energi som lagras i atompartiklar i energiproduktionsprocessen. En atom består av en central kärna och elektroner som rör sig runt utsidan av kärnan. Alla element har protonpartiklar i kärnan och elektroner, som är mycket mindre partiklar, utanför. Alla grundämnen förutom väte innehåller partiklar som kallas neutroner i kärnan, som har ungefär samma massa som protoner.

Dessa partiklar använder elektrisk laddning och andra krafter för att hålla ihop som en atom, såvida inte energi införs från en annan källa, i vilket fall atomerna kan brytas upp, i händelse av kärnklyvning, eller gå samman, i fallet med kärnfusion. När en atom förändras under en kärnreaktion släpper den ut den energi som den tidigare använde för att hålla ihop partiklarna eller hålla dem isär.

Både klyvning och fusion är processer som syftar till att producera energi, vilka kraftverk sedan kan förvandlas till elektrisk energi för att driva hem och företag. Det är energin som atomen frigör när den förändras till en annan form som kraftverk skördar. Från och med maj 2011 är energieffektiviteten hos fusionsreaktioner, som behöver en stor mängd initial energi för att starta reaktionen, inte tillräcklig för att göra det till ett livskraftigt energiproduktionsalternativ.

Både fusions- och fissionsreaktioner är lämpliga för framställning av kärnbomber. Atombomberna under andra världskriget var fissionsbomber, även om fusionsbomben, även känd som vätgasbomben, testades bara ett decennium eller två senare.

Både klyvning och fusion kan förekomma naturligt. Solen, källan för värme och ljusenergi för planeten, avger energi producerad av fusionsreaktioner mellan ljuselement som väte och helium. Detta är endast möjligt eftersom solens kärna har höga temperaturer och höga tryck, vilket ger startenergin för fusionsreaktionen. Klyvningsreaktioner händer inte naturligt nuförtiden, men enligt Lawrence Berkeley National Laboratory vid universitetet i Kalifornien, för ungefär två miljarder år sedan, var en plats i det som nu är västra Afrika platsen för en naturligt förekommande fission reaktor.