X'inhi l-fissjoni nukleari

simulazzjoni ta 'fissjoni nukleari

Żgur li taf li wieħed mill-modi biex tipproduċi l-enerġija u l-elettriku jsir permezz tal-użu tal-enerġija nukleari. Imma forsi ma tafx kif taħdem tassew. Hemm żewġ proċessi ta 'formazzjoni ta' enerġija nukleari: fissjoni nukleari u fużjoni nukleari.

Trid tkun taf x'inhi l-fissjoni nukleari u dak kollu relatat magħha?

Fissjoni nukleari

fissjoni nukleari tal-uranju 235

Il-fissjoni nukleari hija reazzjoni kimika li fiha n-nukleu itqal jiġi bbumbardjat bin-newtroni. Meta jiġri dan, isir nukleu aktar instabbli u jiddekomponi f'żewġ nuklei, li d-daqsijiet tagħhom huma simili fl-istess ordni ta 'kobor. F'dan il-proċess tiġi rilaxxata ammont kbir ta 'enerġija u jiġu emessi diversi newtroni.

Meta n-newtroni jiġu emessi mid-diviżjoni tan-nukleu, huma kapaċi jikkawżaw fissjonijiet oħra billi jinteraġixxu ma 'nuklei oħra fil-qrib. Ladarba n-newtroni jikkawżaw fissjonijiet oħra, in-newtroni li jiġu rilaxxati minnhom se jiġġeneraw aktar fissjonijiet. Hekk hekk kif tiġi ġġenerata ammont kbir ta 'enerġija. Dan il-proċess iseħħ fi frazzjoni żgħira ta 'sekonda u hija magħrufa bħala reazzjoni katina. In-nuklei li fissew joħorġu miljun darba aktar enerġija minn dik miksuba billi jaħarqu blokka tal-faħam jew jisplodu blokka ta ’dinamita tal-istess massa. Għal din ir-raġuni, l-enerġija nukleari hija sors ta 'enerġija qawwi ħafna u użata għal ħtiġijiet ta' enerġija għolja.

Dan ir-rilaxx tal-enerġija jseħħ aktar malajr milli f'reazzjoni kimika.

Meta jseħħu fissjonijiet tan-newtroni u jinħareġ newtron wieħed biss li jikkawża fissjoni sussegwenti, in-numru ta 'fissjonijiet li jseħħu kull sekonda huwa kostanti u r-reazzjonijiet jistgħu jiġu kkontrollati sewwa. Dan huwa l-prinċipju li bih jaħdmu reatturi nukleari.

Differenza bejn fużjoni u fissjoni

fużjoni nukleari

It-tnejn huma reazzjonijiet nukleari li jirrilaxxaw l-enerġija li tinsab fin-nukleu ta 'atomu. Iżda hemm differenzi kbar bejn it-tnejn. Il-fissjoni nukleari, kif ġie kkummentat, hija s-separazzjoni tan-nukleu itqal f'oħrajn iżgħar, permezz tal-kolliżjoni man-newtroni. Fil-każ tal-fużjoni nukleari, huwa l-oppost. Huwa il-kombinazzjoni tal-qalba eħfef biex toħloq waħda akbar u itqal.

Pereżempju, fil-fissjoni nukleari, uranju 235 (huwa l-uniku isotopu li jista 'jgħaddi minn fissjoni nukleari u li jinstab fin-natura) jingħaqad ma' newtroni biex jifforma atomu aktar stabbli li jaqsam malajr un barju 144 u kripton 89, flimkien ma 'tliet newtroni. Din hija waħda mir-reazzjonijiet possibbli li jseħħu meta l-uranju jingħaqad man-newtroni.

B'din l-operazzjoni, jaġixxu r-reatturi nukleari li jinsabu attwalment u li jintużaw għall-ġenerazzjoni ta 'enerġija elettrika.

Biex isseħħ fużjoni nukleari, huwa meħtieġ li ż-żewġ nuklei eħfef jingħaqdu biex jiffurmaw wieħed itqal. F'dan il-proċess tiġi rilaxxata ammont kbir ta 'enerġija. Pereżempju, fix-Xemx qed isiru kontinwament proċessi ta 'fużjoni nukleari li fihom atomi b'massa aktar baxxa qed jingħaqdu biex jiffurmaw oħrajn itqal. Iż-żewġ nuklei eħfef għandhom ikunu ċċarġjati b'mod pożittiv u jersqu eqreb lejn xulxin billi jegħlbu l-forzi elettrostatiċi ta 'repulsjoni li jeżistu. Dan jeħtieġ ammont kbir ta 'temperatura u pressjoni. Fuq il-pjaneta tagħna, peress li m'hemm l-ebda pressjoni li teżisti fix-Xemx, l-enerġija meħtieġa li hija meħtieġa biex in-nuklei jirreaġixxu u jegħlbu dawn il-forzi ta 'repulsjoni jinkisbu permezz ta 'aċċelleratur tal-partiċelli.

Waħda mill-aktar reazzjonijiet tipiċi ta 'fużjoni nukleari hija dik li tikkonsisti fil-kombinazzjoni ta' żewġ isotopi ta 'idroġenu, dewterju u tritju, biex tifforma atomu tal-elju flimkien ma' newtron. Meta jiġri dan, fix-Xemx hemm pressjonijiet gravitazzjonali għoljin li għalihom huma soġġetti l-atomi tal-idroġenu u jeħtieġu temperaturi ta '15-il miljun grad Celsius biex jingħaqdu. Kull sekonda 600 miljun tunnellata ta 'fjuwil ta' l-idroġenu biex tifforma elju

Illum m'hemm l-ebda reatturi li jaħdmu bil-fużjoni nukleari, peress li huwa kumpless ħafna li jerġgħu jinħolqu dawn il-kundizzjonijiet. L-iktar li jidher huwa reattur sperimentali tal-fużjoni nukleari msejjaħ ITER li qed jinbena fi Franza u li jipprova jiddetermina jekk dan il-proċess tal-produzzjoni tal-enerġija huwiex vijabbli kemm teknoloġikament kif ukoll ekonomikament, billi jwettaq fużjoni nukleari permezz tal-konfinament manjetiku.

Massa kritika

skema ta 'fużjoni nukleari

Il-massa kritika hija l-inqas ammont ta 'materjal fissili dak huwa meħtieġ sabiex tkun tista 'tinżamm reazzjoni katina nukleari u l-enerġija tkun ġenerata b'mod kostanti.

Għalkemm f'kull fissjoni nukleari jiġu prodotti bejn tnejn u tliet newtroni, mhux in-newtroni kollha li jiġu rilaxxati huma kapaċi li jkunu jistgħu jkomplu b'reazzjoni oħra ta 'fissjoni, iżda wħud minnhom jintilfu. Jekk dawn in-newtroni rilaxxati minn kull reazzjoni jintilfu b'rata akbar minn dik huma kapaċi li jiġu ffurmati bil-fissjoni, ir-reazzjoni katina ma tkunx sostenibbli u se tieqaf.

Għalhekk, din il-massa kritika tiddependi fuq diversi fatturi bħall-proprjetajiet fiżiċi u nukleari, il-ġeometrija u l-purità ta 'kull atomu.

Biex ikollok reattur li fih jaħarbu l-inqas newtroni, hija meħtieġa ġeometrija tal-isfera, peress li għandha l-erja minima possibbli tal-wiċċ sabiex it-tnixxija tan-newtroni hija mnaqqsa. Jekk il-materjal li nużaw għall-fissjoni nagħmlu fruntiera ma 'riflettur tan-newtroni, ħafna aktar newtroni jintilfu u l-massa kritika li hija meħtieġa titnaqqas. Dan jiffranka materja prima.

Fissjoni nukleari spontanja

Meta jiġri dan, mhuwiex neċessarju li newtroni jrid jiġi assorbit minn barra, iżda f'ċerti isotopi ta 'uranju u plutonju, li għandhom struttura atomika aktar instabbli, huma kapaċi ta' fissjoni spontanja.

Għalhekk, f'kull reazzjoni ta 'fissjoni nukleari hemm il-probabbiltà kull sekonda li atomu jkun kapaċi jiffissa b'mod spontanju, jiġifieri mingħajr ħadd ma jintervjeni. Pereżempju, il-plutonju 239 huwa aktar probabbli li jispiċċa b’mod spontanju mill-uranju 235.

B'din l-informazzjoni nispera li taf xi ħaġa aktar dwar kif l-enerġija nukleari hija maħluqa għall-ġenerazzjoni tal-elettriku fl-ibliet.


Il-kontenut tal-artikolu jaderixxi mal-prinċipji tagħna ta ' etika editorjali. Biex tirrapporta żball ikklikkja hawn.

Kun l-ewwel li tikkummenta

Ħalli l-kumment tiegħek

Your email address mhux se jkun ippubblikat.

*

*

  1. Responsabbli għad-dejta: Miguel Ángel Gatón
  2. Għan tad-dejta: Kontroll SPAM, ġestjoni tal-kummenti.
  3. Leġittimazzjoni: Il-kunsens tiegħek
  4. Komunikazzjoni tad-dejta: Id-dejta ma tiġix ikkomunikata lil partijiet terzi ħlief b'obbligu legali.
  5. Ħażna tad-dejta: Bażi tad-dejta ospitata minn Occentus Networks (UE)
  6. Drittijiet: Fi kwalunkwe ħin tista 'tillimita, tirkupra u tħassar l-informazzjoni tiegħek.