อะไรคือความคล้ายคลึงกันระหว่างนิวเคลียร์ฟิชชันและฟิวชั่น?

สหรัฐอเมริกาสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันครั้งแรกในปี 2485 และใช้ระเบิดฟิชชันลูกแรกในปี 2488 ในปี 1952 รัฐบาลสหรัฐฯ ได้ทำการทดสอบระเบิดฟิวชันเครื่องแรก แต่เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชัน ณ เดือนพฤษภาคม 2011 ยังคงใช้งานไม่ได้ แม้จะมีวิธีการที่แตกต่างกันในการผลิตพลังงานที่นักวิทยาศาสตร์ฟิวชันและฟิชชันปฏิบัติตาม แต่กระบวนการก็มีลักษณะทั่วไปบางอย่างเหมือนกัน

ทั้งนิวเคลียร์ฟิวชันและนิวเคลียร์ฟิชชันใช้พลังงานที่สะสมอยู่ในอนุภาคอะตอมในกระบวนการผลิตพลังงาน อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสกลางและอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่รอบนอกนิวเคลียส ธาตุทั้งหมดมีอนุภาคโปรตอนในนิวเคลียส และอิเล็กตรอน ซึ่งเป็นอนุภาคขนาดเล็กกว่ามาก ภายนอก องค์ประกอบทั้งหมดยกเว้นไฮโดรเจนมีอนุภาคที่เรียกว่านิวตรอนในนิวเคลียสซึ่งมีมวลใกล้เคียงกับโปรตอน

อนุภาคเหล่านี้ใช้ประจุไฟฟ้าและแรงอื่นๆ เพื่อเกาะติดกันเป็นอะตอม เว้นแต่จะนำเข้าพลังงานจากสิ่งอื่น แหล่งกำเนิด ซึ่งในกรณีนี้อะตอมสามารถแตกตัวได้ ในกรณีของนิวเคลียร์ฟิชชัน หรือรวมกัน ในกรณีของนิวเคลียร์ฟิวชัน เมื่ออะตอมเปลี่ยนตัวเองระหว่างปฏิกิริยานิวเคลียร์ อะตอมจะปล่อยพลังงานที่เคยใช้เพื่อยึดอนุภาคไว้ด้วยกันหรือแยกออกจากกัน

ทั้งฟิชชันและฟิวชันเป็นกระบวนการที่มุ่งผลิตพลังงาน ซึ่งโรงไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อใช้ในบ้านและธุรกิจได้ มันคือพลังงานที่อะตอมปล่อยออกมาเมื่อมันเปลี่ยนเป็นรูปแบบอื่นที่โรงไฟฟ้าเก็บเกี่ยว ในเดือนพฤษภาคม 2011 ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของปฏิกิริยาฟิวชัน ซึ่งต้องการพลังงานตั้งต้นจำนวนมากเพื่อเริ่มปฏิกิริยา ไม่เพียงพอที่จะทำให้เป็นทางเลือกในการผลิตพลังงานที่ใช้งานได้

ทั้งปฏิกิริยาฟิวชันและปฏิกิริยาฟิชชันเหมาะสำหรับการทำระเบิดนิวเคลียร์ ระเบิดปรมาณูในสงครามโลกครั้งที่ 2 เป็นระเบิดแบบฟิชชัน แม้ว่าระเบิดฟิวชันหรือที่รู้จักในชื่อระเบิดไฮโดรเจน จะได้รับการทดสอบหลังจากนั้นเพียงหนึ่งหรือสองทศวรรษเท่านั้น

ทั้งฟิชชันและฟิวชันสามารถเกิดขึ้นได้ตามธรรมชาติ ดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดความร้อนและพลังงานแสงสำหรับโลก ให้พลังงานที่เกิดจากปฏิกิริยาฟิวชันระหว่างธาตุแสง เช่น ไฮโดรเจนและฮีเลียม สิ่งนี้เป็นไปได้เพียงเพราะแกนกลางของดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิสูงและความดันสูง ซึ่งให้พลังงานเริ่มต้นสำหรับปฏิกิริยาฟิวชัน ปฏิกิริยาฟิชชันไม่ได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติในปัจจุบัน แต่ตามห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Berkeley ที่มหาวิทยาลัย ของรัฐแคลิฟอร์เนีย เมื่อประมาณ 2 พันล้านปีก่อน สถานที่ตั้งในแอฟริกาตะวันตกปัจจุบันเป็นที่ตั้งของฟิชชันที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ เครื่องปฏิกรณ์