Branduolio dalijimasis prieš branduolių sintezę

Įvairūs procesai, kurių metu gaunami skirtingi produktai

Markas Garlickas / Getty Images

Branduolio dalijimasis ir branduolių sintezė yra branduoliniai reiškiniai, išskiriantys didelius kiekius energijos , tačiau tai yra skirtingi procesai, kurių metu gaunami skirtingi produktai. Sužinokite, kas yra branduolių dalijimasis ir branduolių sintezė ir kaip galite juos atskirti.

Branduolio dalijimasis

Branduolio dalijimasis vyksta, kai an atomo branduolys skyla į du ar daugiau mažesnių branduolių. Šie mažesni branduoliai vadinami dalijimosi produktais. Paprastai išsiskiria ir dalelės (pvz., neutronai, fotonai, alfa dalelės). Tai yra egzoterminis procesas išskiriant dalijimosi produktų kinetinę energiją ir energiją gama spinduliuotės pavidalu. Priežastis, dėl kurios išsiskiria energija, yra ta, kad skilimo produktai yra stabilesni (mažiau energingi) nei pirminis branduolys. Dalijimasis gali būti laikomas elementų transmutacijos forma, nes pakeitus elemento protonų skaičių, elementas iš esmės keičiasi iš vieno į kitą. Branduolio dalijimasis gali įvykti natūraliai, kaip ir skilimo metu radioaktyvieji izotopai , arba jis gali būti priverstas įvykti reaktoriuje ar ginkle.

Branduolio dalijimosi pavyzdys :²³⁵₉₂Į +¹₀n →⁹⁰₃₈Sr +¹⁴³₅₄Transporto priemonė + 3¹₀n

Branduolinė sintezė

Branduolinė sintezė yra procesas, kurio metu atomų branduoliai yra susilieję, kad susidarytų sunkesni branduoliai. Itin aukšta temperatūra (maždaug 1,5 x 10⁷°C) gali priversti branduolius sujungti, kad stipri branduolinė jėga galėtų juos sujungti. Susiliejus išsiskiria dideli energijos kiekiai. Gali atrodyti priešingai, kad energija išsiskiria tiek atomams skylant, tiek susiliejus. Priežastis, dėl kurios energija išsiskiria iš sintezės, yra ta, kad du atomai turi daugiau energijos nei vienas atomas. Reikia daug energijos, kad protonai būtų pakankamai arti vienas kito, kad įveiktų atstūmimą tarp jų, tačiau tam tikru momentu stipri jėga, kuri juos suriša, įveikia elektrinį atstūmimą.

Kai branduoliai susilieja, išsiskiria energijos perteklius. Kaip ir dalijimasis, branduolių sintezė taip pat gali paversti vieną elementą kitu. Pavyzdžiui, vandenilio branduoliai susilieja žvaigždėse ir sudaro elementą helis . Sintezija taip pat naudojama siekiant sujungti atominius branduolius, kad susidarytų naujausi periodinės lentelės elementai. Nors sintezė vyksta gamtoje, ji vyksta žvaigždėse, o ne Žemėje. Sintezija Žemėje vyksta tik laboratorijose ir ginkluose.

Branduolinės sintezės pavyzdžiai

Saulėje vykstančios reakcijos yra branduolių sintezės pavyzdys:

¹₁H +^du₁H →³_duJis

³_duJis +³_duJis →⁴_duJis + 2¹₁H

¹₁H +¹₁H →^du₁H +⁰₊₁b

Skirtumas tarp dalijimosi ir sintezės

Tiek dalijimasis, tiek sintezė išskiria milžiniškus energijos kiekius. Gali įvykti ir dalijimosi, ir sintezės reakcijos branduolines bombas . Taigi, kaip atskirti dalijimąsi ir sintezę?

• Dalijimasis suskaido atomų branduolius į mažesnes dalis. Pradinių elementų atominis skaičius yra didesnis nei skilimo produktų. Pavyzdžiui, uranas gali dalytis ir gauti stroncio ir kriptonas .
• Sintezija sujungia atomų branduolius. Susidaręs elementas turi daugiau neutronų arba daugiau protonų nei pradinėje medžiagoje. Pavyzdžiui, vandenilis ir vandenilis gali susilieti, kad susidarytų helis.
• Skilimas Žemėje vyksta natūraliai. Pavyzdys yra savaiminis skilimas uranas , o tai atsitinka tik tuo atveju, jei pakankamai mažame tūryje yra pakankamai urano (retai). Kita vertus, sintezė Žemėje natūraliai nevyksta. Susiliejimas vyksta žvaigždėse.