Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Hvordan sammenligner energien, der er frigivet af fusion, i størrelse med den fission?

Fusionsreaktioner frigiver markant mere energi end fissionsreaktioner pr. Enhedsmasse. Her er en sammenbrud:

* fusion: Involverer sammenlægning af lys atomkerner (som hydrogenisotoper) for at danne tungere kerner (som helium). Denne proces frigiver enorme mængder energi, da nogle af massen omdannes til energi i henhold til Einsteins berømte ligning e =mc².

* fission: Involverer opdeling af tunge atomkerner (som uran) i lettere kerner. Denne proces frigiver også energi, men mindre end fusion for den samme masse masse.

Her er en grov sammenligning:

* fusion: Udgivelser ca. 10 millioner gange mere energi pr. Enhedsmasse end fission.

* fission: Udgivelser ca. 1 million gange mere energi pr. Enhedsmasse end forbrænding af fossile brændstoffer.

Eksempel: Fusionen af ​​1 gram deuterium og tritium (brintisotoper) frigiver ca. 250 millioner kilowatt-timers energi, svarende til at brænde 10.000 ton kul.

Hvorfor forskellen?

* bindende energi: Kernerne i tungere elementer er mindre tæt bundet end dem med lettere elementer. Når de lettere kerner sikrer, frigiver de energiforskellen i deres bindingsenergier.

* Massedefekt: Nogle masser går tabt i både fusion og fission, men massedefekten er større i fusion, hvilket resulterer i en større energiudgivelse.

Det er dog vigtigt at bemærke:

* fusion er meget sværere at opnå: Det kræver ekstremt høje temperaturer og tryk for at overvinde den elektrostatiske frastødelse mellem kerner.

* fission er lettere tilgængelig: Fissionable materialer er lettere tilgængelige og lettere at håndtere end fusionsbrændstoffer.

Kortfattet: Fusionsreaktioner frigiver markant mere energi end fissionsreaktioner, men de er meget vanskeligere at kontrollere og opnå.