Amerika Birleşik Devletleri ilk olarak 1942'de bir nükleer fisyon reaktörü inşa etti ve 1945'te ilk fisyon bombalarını kullandı. 1952'de ABD hükümeti ilk füzyon bombasını test etti, ancak Mayıs 2011 itibariyle füzyon reaktörleri hala pratik değil. Füzyon ve fisyon bilim adamlarının izlediği farklı enerji üretimi yaklaşımlarına rağmen, süreçler bazı ortak özellikleri paylaşıyor.
atomik parçacıklar
Hem nükleer füzyon hem de nükleer fisyon, enerji üretim sürecinde atomik parçacıklarda depolanan enerjiyi kullanır. Bir atom, merkezi bir çekirdekten ve çekirdeğin dışında hareket eden elektronlardan oluşur. Tüm elementlerin çekirdeğinde proton parçacıkları ve dışında çok daha küçük parçacıklar olan elektronlar vardır. Hidrojen dışındaki tüm elementler, çekirdekte nötron olarak bilinen ve kabaca protonlarla aynı kütleye sahip parçacıklar içerir.
Bu parçacıklar, başka bir enerjiden enerji verilmedikçe, bir atom olarak birbirine yapışmak için elektrik yükünü ve diğer kuvvetleri kullanır. kaynak, bu durumda nükleer fisyon durumunda atomlar parçalanabilir veya nükleer füzyon durumunda bir araya gelebilir. Bir nükleer reaksiyon sırasında bir atom kendini değiştirdiğinde, daha önce parçacıkları bir arada tutmak veya ayrı tutmak için kullandığı enerjiyi serbest bırakır.
Enerji üretimi
Hem fisyon hem de füzyon, enerji santrallerinin daha sonra evlere ve işletmelere güç sağlamak için elektrik enerjisine dönüşebileceği enerji üretmeyi amaçlayan süreçlerdir. Enerji santrallerinin hasat ettiği farklı bir forma dönüşürken atomun saldığı enerjidir. Mayıs 2011 itibariyle, reaksiyonu başlatmak için büyük miktarda başlangıç enerjisine ihtiyaç duyan füzyon reaksiyonlarının enerji verimliliği, onu uygulanabilir bir enerji üretim seçeneği yapmak için yeterli değildir.
bombalar
Hem füzyon hem de fisyon reaksiyonları nükleer bomba yapmak için uygundur. Hidrojen bombası olarak da bilinen füzyon bombası sadece on ya da yirmi yıl sonra test edilmiş olmasına rağmen, II. Dünya Savaşı'nın atom bombaları fisyon bombalarıydı.
Doğal Olaylar
Hem fisyon hem de füzyon doğal olarak meydana gelebilir. Gezegen için ısı ve ışık enerjisinin kaynağı olan güneş, hidrojen ve helyum gibi hafif elementler arasındaki füzyon reaksiyonlarıyla üretilen enerjiyi yayar. Bu, yalnızca güneşin çekirdeğinin, füzyon reaksiyonu için başlangıç enerjisini sağlayan yüksek sıcaklıklara ve yüksek basınca sahip olması nedeniyle mümkündür. Fisyon reaksiyonları günümüzde doğal olarak gerçekleşmiyor, ancak Üniversitedeki Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'na göre Kaliforniya'da, yaklaşık 2 milyar yıl önce, şu anda Batı Afrika'da bulunan bir yer, doğal olarak meydana gelen bir fisyon bölgesiydi. reaktör.