Sisältö
Keskeinen ero:
Molemmat ovat ydinprosesseja, joilla atomit vaihdetaan energian tuottamiseksi. Ero ydinfission ja ydinfuusion välillä on se, että raskas ydin jakautuu kahteen pieneen ytimeen ydinfission aikana, kun taas kaksi raskasta ydintä yhdistyvät muodostaen raskaan ytimen ydinfuusiossa.
Vertailutaulukko:
| Ydinfissio | Ydinfuusio | |
| Määritelmä | Suuren atomin jakamista kahteen tai useampaan pieneen atomiin kutsutaan ydinfissioksi. | Kahden tai useamman pienen atomin fuusio yhdeksi suureksi atomiksi kutsutaan ydinfuusioksi. |
| Reaktion tyyppi | Se on ketjureaktio | Se ei ole ketjureaktio |
| vaatimukset | Korkeaa lämpötilaa ei vaadita ydinfission aloittamiseksi. | Ydinfuusion käynnistämiseksi vaaditaan erittäin korkeaa lämpötilaa. |
| Prosessi | Se tapahtuu pommittamalla raskasta ydintä neutroneilla. | Se suoritetaan kuumentamalla pieniä ytimiä korkeassa lämpötilassa. Neutronien pommitusta ei tarvita. |
| Etymologia | Fissio tarkoittaa rikkomista tai halkaisua. | Fuusio tarkoittaa yhdistelmää tai liittoa |
| Käyttää | Ydinfissiota käytetään ydinreaktoreissa, koska sitä voidaan hallita. | Ydinfuusioita ei käytetä energian tuottamiseen, koska sitä ei voida hallita. |
| esimerkki | Uraanin halkaisu | Vetyytimien yhdistelmä heliumytumien, vetypommin, muodostamiseksi. |
Mikä on ydinfissio?
Albert Einsteinin ennuste, että massa voidaan muuttaa energiaksi, mahdollistaa ytimen jakautumisen. Hän aloitti kokeilut vuonna 1939, ja vuoden kuluttua Enrico Fermi rakensi ydinreaktorin. Ydinfissio löysi saksalaiset tutkijat Lise Meitner, Otto Hahn ja Fritz Strassmann. Ydinfissio tapahtuu, kun nopeita hiukkasia, neutroneja pommitetaan epävakaalla isotoopilla. Neutronit kiihtyvät ja sulautuvat isotoopeihin, jotka aiheuttavat halkeamisen, murtuvat pieniksi hiukkasiksi. Fissioprosessin aikana neutroni kiihtyy ja osuu kohdeytimeen, joka ydinvoimareaktorin suurimmassa osassa on uraania. Se halkaisee kohdeytimen ja hajottaa sen pieniksi isotoopeiksi, kolmeksi nopeaksi neutroniksi ja suureksi määräksi energiaa. Tuotettua energiaa käytetään veden lämmittämiseen ydinreaktoreissa ja sähkön tuottamiseen. Nopeista elektronista tulee ammuksia, jotka käynnistävät muut fissioreaktiot, joita kutsutaan ketjureaktioiksi. Radioaktiivisia jätteitä syntyy fissioreaktion sivutuotteena, jonka tulokset vievät tuhansia vuosia vaarallisen tason menettämiseen. Ydinfissioreaktorien kanssa on käytettävä suojatoimenpiteitä tämän jätteen ja sen kuljetuksen varastointia varten.
Mikä on ydinfuusio?
Fuusio tapahtuu, kun kaksi pienen massan isotooppia (lähinnä vedyn isotooppeja) yhdistyvät äärimmäisissä lämpötiloissa ja paineissa. Fuusioreaktio voimistaa aurinkoa. Triitiumin ja deuteriumin atomit yhdistyvät korkeassa lämpötilassa ja paineessa tuottamaan neutroni- ja helium-isotoopin. Tämän lisäksi vapautuu valtava määrä energiaa, joka on paljon suurempi kuin fissioreaktion energia. Tutkijat jatkavat ydinfission kontrollointia fuusioreaktorin valmistamiseksi sähkön tuottamiseksi. Tutkijoiden mielestä fuusioreaktio tuottaa vähemmän radioaktiivisia materiaaleja kuin fissioreaktio, joten sillä on rajaton polttoainevaranto, jota voidaan käyttää erilaisiin mahdollisuuksiin. Mutta on vaikeaa hallita reaktiota suljetussa tilassa, joten tämä on iso haaste sen käytössä. Ydinfuusio saavutettiin vetypommin reaktiossa ensimmäistä kertaa. Sitä käytetään myös erilaisissa kokeellisissa laitteissa energian tuottamiseksi.
Ydinfissio VS. Ydinfuusio:
- Sekä ydinfissio- että fuusioprosessit ovat vastakkaisia.
- Ydinfissio on halvempaa, kun taas ydinfuusio on kalliimpaa.
- Ydinfissio rajoittuu edelleen kevyemmissä ytimissä, kun taas ydinfuusio rajoittuu suurempiin ytimiin.
- Ydinfissio on eksoterminen reaktio, kun taas ydinfuusio on endoterminen reaktio.
- Ydinfissiossa vapautuu huomattava määrä energiaa
- Fuusioreaktiossa vapautuva energia on hyvin suurempi kuin fissio
- Fissioreaktion lähtöaineilla on suurempi atomisluku kuin reaktion tuotteilla. Esimerkiksi uraani hajoaa strontiumiksi ja kryptoniksi.
- Fuusioreaktion tuotteissa on enemmän neutroneja ja protoneja kuin lähtöelementtejä. Esimerkiksi vety sulautuu vedyn kanssa muodostaen heliumin.
- Ydinfissio tapahtuu luonnossa maan päällä. Esimerkiksi uraanin spontaani hajoaminen tapahtuu vain, kun uraania on riittävästi. Ydinfuusioita ei tapahdu. Se tapahtuu tähtiin.
