Wat is kearnsplitsing

kearnsplitsingsimulaasje

Wiswier wite jo dat ien fan 'e manieren om enerzjy en elektrisiteit te produsearjen wurdt dien troch it brûken fan kearnenerzjy. Mar jo wite miskien net hoe't it echt wurket. D'r binne twa prosessen fan formaasje fan kearnenerzjy: kearnsplitsing en kearnsmelt.

Wolle jo witte wat kearnsplitsing is en alles wat derby heart?

Nukleêre fisy

kearnsplitsing fan uranium 235

Kearnsplitsing is in gemyske reaksje wêrby't de swierdere kearn wurdt bombardeard mei neutroanen. As dit bart, wurdt it in mear ynstabile kearn en ferdielt yn twa kearnen, wêrfan de maten yn deselde folchoarder fan grutte binne. Yn dit proses grutte hoemannichte enerzjy wurdt frijjûn en ferskate neutroanen wurde útstjitten.

As neutroanen útjûn wurde troch de ferdieling fan 'e kearn, binne se by steat oare splitsingen te feroarsaakjen troch ynteraksje mei oare kearnen yn' e buert. As de neutroanen ienris oare splitsingen feroarsaakje, sille de neutroanen dy't dêrfan wurde frijjûn noch mear splitsingen generearje. Dat op as in grutte hoemannichte enerzjy wurdt opwekt. Dit proses komt foar yn in lytse fraksje fan in sekonde en is bekend as in kettingreaksje. De kearnen dy't fiseard binne frijlitte in miljoen kear mear enerzjy dan dat wurdt krigen troch in blok stienkoal te ferbaarnen of in blok dynamyt fan deselde massa te eksplodearjen. Om dizze reden is kearnenerzjy in heul krêftige enerzjyboarne en brûkt foar hege enerzjyeasken.

Dizze frijlitting fan enerzjy komt rapper foar as yn in gemyske reaksje.

As neutroonsplitsingen foarkomme en mar ien neutron frijkomt wêrtroch in folgjende splitsing feroarsaket, is it oantal fissjes dat per sekonde foarkomt konstant en kinne de reaksjes goed wurde kontroleare. Dit is it prinsipe wêrmei't se wurkje kearnreaktors.

Ferskil tusken fúzje en fission

kearnfúzje

Beide binne kearnreaksjes dy't de enerzjy frijlitte befette yn 'e kearn fan in atoom. Mar d'r binne grutte ferskillen tusken de twa. Kearnsplitsing, lykas opmurken is, is de skieding fan 'e swierdere kearn yn lytsere, troch de botsing mei neutroanen. Yn it gefal fan kearnsmelt is it oarsom. It is de kombinaasje fan lichtere kearnen in grutter en swierder te meitsjen.

Bygelyks yn kearnsplitsing, 235 (it is de iennichste isotoop dy't kearnsplitsing kin ûndergean en wurdt fûn yn 'e natuer) kombineart mei in neutron om in stabiler atoom te foarmjen dat rap ferdielt enn barium 144 en krypton 89, plus trije neutroanen. Dit is ien fan 'e mooglike reaksjes dy't foarkomme as uranium kombineart mei it neutron.

Mei dizze operaasje hannelje de kearnreaktors dy't op it stuit binne en dy't wurde brûkt foar de opwekking fan elektryske enerzjy.

Foar nukleêre fúzje om plak te finen, is it needsaaklik dat de twa lichtere kearnen ferienigje om in swierder te foarmjen. Yn dit proses wurdt in grutte enerzjy frijjûn. Bygelyks, yn 'e Sinne fine kontinu fusieprosessen plak wêrby atomen mei in legere massa ferienigje om swierder te foarmjen. De twa lichtere kearnen moatte posityf opladen wêze en tichter by elkoar bewege, en de besteande elektrostatiske krêften fan ôfstjitting oerwinne. Dit freget in grutte hoemannichte temperatuer en druk. Om't d'r gjin druk bestiet yn 'e sinne, op' e planeet, de nedige enerzjy dy't nedich is foar de kearnen om te reagearjen en dizze ôfstammende krêften te oerwinnen se wurde berikt troch middel fan in partikelversneller.

Ien fan 'e typyskste kearnsmeltreaksjes is dejinge dy't bestiet út' e kombinaasje fan twa isotopen fan wetterstof, deuterium en tritium, om in heliumatoom plus in neutron te foarmjen. As dit bart, binne d'r yn 'e sinne hege swiertekrêftdrukken wêrby't de wetterstofatomen binne ûnderwurpen en hawwe se temperatueren nedich fan 15 miljoen graden Celsius om te fusearjen. Elke sekonde 600 miljoen ton wetterstof fuse om helium te foarmjen.

Op dit stuit d'r binne gjin reaktoaren dy't wurkje mei kearnsmelt, om't it heul kompleks is om dizze betingsten opnij te meitsjen. It measte dat wurdt sjoen is in eksperimintele kearnsmeltreaktor neamd ITER dy't wurdt boud yn Frankryk en dy't besiket te bepalen as dit enerzjyproduksjeproses sawol technologysk as ekonomysk libbensfetber is, en kearnsmelt troch magnetyske opsluting útfiert.

Krityske massa

nukleêre fúzje skema

De krityske massa is de minste hoemannichte fissile materiaal dat is nedich, sadat in nukleêre kettingreaksje kin wurde behâlden en enerzjy kin wurde generearre op in konstante manier.

Hoewol yn elke kearnsplitsing tusken twa en trije neutroanen wurde produsearre, binne net alle neutroanen dy't frijlitte yn steat om troch te gean mei in oare splitsingsreaksje, mar guon fan har binne ferlern. As dizze neutroanen frijjûn troch elke reaksje ferlern gean mei in koers grutter dan dat binne by steat te wurden foarme troch splitsing, de kettingreaksje sil net duorsum wêze en it sil ophâlde.

Dêrom sil dizze krityske massa ôfhingje fan ferskate faktoaren lykas de fysike en nukleêre eigenskippen, de geometry en de suverens fan elk atoom.

Om in reaktor te hawwen wêryn't de minste neutroanen ûntkomme, is in sfeargeometry nedich, om't it in minimum mooglike oerflak hat, sadat neutronlek is fermindere, As it materiaal dat wy brûke om te splitsen, begrinze wy it mei in neutronreflektor, wurde folle mear neutroanen ferlern en wurdt de krityske massa dy't nedich is fermindere. Dit besparret grûnstoffen.

Spontane kearnsplitsing

As dit bart, is it net nedich dat in neutron fan bûten ôf moat wurde opnaam, mar yn beskate isotopen fan uranium en plutonium, mei in mear ynstabile atoomstruktuer, binne se by steat ta spontane splitsing.

Dêrom is d'r yn elke kearnsplitsingsreaksje de kâns per sekonde dat in atoom spontaan fisie is, dat is, sûnder dat ien yngrypt. Bygelyks, plutonium 239 is faker spontaan fission as uranium 235.

Mei dizze ynformaasje hoopje ik dat jo wat mear witte oer hoe't kearnenerzjy wurdt makke foar de opwekking fan elektrisiteit yn stêden.


De ynhâld fan it artikel hâldt him oan ús prinsipes fan redaksje etyk, Om in flater te melden klikje hjir.

Wês de earste om kommentaar

Lit jo reaksje efter

Jo e-mailadres wurdt net publisearre.

*

*

  1. Ferantwurdlik foar de gegevens: Miguel Ángel Gatón
  2. Doel fan 'e gegevens: Control SPAM, kommentaarbehear.
  3. Legitimaasje: jo tastimming
  4. Kommunikaasje fan 'e gegevens: De gegevens wurde net oan tredden kommunisearre, útsein troch wetlike ferplichting.
  5. Gegevensopslach: Databank hoste troch Occentus Networks (EU)
  6. Rjochten: Op elk momint kinne jo jo ynformaasje beheine, herstelle en wiskje.