فرادرستفاوت بین شکافت و هم‌جوشی هسته‌ای چیست؟
در این نوشته در مورد تفاوت بین «شکافت» (fission) و «هم‌جوشی» (fusion) هسته‌ای مطالبی را یاد خواهید گرفت. شکافت و هم‌جوشی هر دو واکنش‌های هسته‌ای هستند که برای ایجاد مقدار زیادی انرژی استفاده می‌شوند.
شکافت هسته‌ای
شكافت هسته‌ای هنگامی اتفاق می‌افتد كه نوترون با هسته برخی از اتم‌های سنگين برخورد می‌کند. این فرایند باعث می‌شود كه هسته اصلی به دو يا چند عنصر نامساوی تقسيم شود. بيشتر انرژی شکافت به انرژی جنبشی تبدیل می‌گردد. در این فرایند یک اتم سنگین مانند اورانیوم به دو اتم سبک‌تر تبدیل می‌شود. وقتی هسته‌ای با عدد اتمی زیاد شکافته شود، بر پایه فرمول انیشتین، مقداری از جرم آن به شکل انرژی آزاد می‌گردد.
هم‌جوشی هسته‌ای
هم‌جوشی هسته‌ای فرآیند ترکیب دو هسته سبک‌تر به یک هسته‌ی پایدار و سنگین‌تر است. در این حالت مقدار زیادی انرژی نیز آزاد می‌شود. این موضوع به این دلیل است که جرم هسته تولیدی کمتر از جرم دو هسته‌ای است که باهم ترکیب شده‌اند؛ به این معنا که بخشی از جرم به انرژی تبدیل شده است. انرژی تولید شده ناشی از هم‌جوشی بسیار زیاد بوده به نحوی که آن را در قالب پلاسما کنترل می‌کنند.
در فرایند هم‌جوشی هسته‌ای، هسته‌های سبک مانند هیدروژن، دوتریوم و تریتیوم با یکدیگر جوش داده می‌شوند و هسته‌های سنگین‌تر و مقداری انرژی تولید می‌شود. دوتریوم یا هیدروژن سنگین همان عنصر هیدروژن است که علاوه بر پروتون یک نوترون نیز درون هسته‌ی آن وجود دارد. حال اگر یک نوترون به دوتریوم اضافه کنیم، تریتیوم حاصل می‌شود.
تفاوت‌ها
هم شکافت و هم هم‌جوشی برای تولید انرژی استفاده می‌شوند. با این وجود تفاوت‌های زیادی بین آن‌ها وجود دارد که به‌صورت جدول زیر آورده شده است.
| شماره | شکافت | هم‌جوشی |
| ۱ | هنگامی که هسته سنگین و ناپایدار با نوترون بمباران می‌شود، هسته به قطعاتی با جرم برابر تقسیم می‌شود و انرژی آزاد می‌کند. | فرایند ترکیب بعضی از عناصر سبک که همراه با انتشار انرژی است، به عنوان هم‌جوشی شناخته می‌شود. |
| ۲ | پس‌ماند واکنش‌های شکافت، مشکلات زیست‌محیطی بزرگی ایجاد می‌کند. | پس‌ماند در فرایند هم‌جوشی مشکل کمتری ایجاد می‌کند. |
| ۳ | شکافت هسته‌ای شامل مقدار بیشتری از مواد رادیواکتیو در راکتور شکافت است. | مزیت احتمالی هم‌جوشی هسته‌ای این است که مقدار کل مواد رادیواکتیو در یک راکتور در حال کار هم‌جوشی، خیلی کمتر از یک راکتور شکافت است. |
| ۴ | شکافت هسته‌ای در مواقع بروز حادثه خطرات جبران ناپذیری برای سلامت انسان دارد. | به علت مواد رادیواکتیو کمتر نسبت به شکافت، خطرات سلامتی بسیار کمتر است. |
| ۵ | حدود یک‌هزارم جرم به انرژی تبدیل می‌گردد. | ممکن است چهارهزارم جرم به انرژی تبدیل شود. |
| ۶ | این امکان وجود دارد که راکتورهای شکافت هسته‌ای پایدار، طراحی شوند و به وسیله‌ی آن‌ها انرژی تولید کرد. | ساخت راکتورهای هم‌جوشی قابل کنترل بسیار دشوار است. |
| ۷ | دمای فرآیند شکافت می‌تواند قابل کنترل باشد. | دمای فرایند هم‌جوشی هسته‌ای غیر قابل‌کنترل است. این دما ممکن است به ۳۰ میلیون درجه سانتیگراد برسد. |
| ۸ | مواد قابل شکافت خام مانند منابع اورانیوم به مقدار زیاد در دسترس نیستند. | ذخایر دوتریم deuterium به عنوان عنصر اصلی هم‌جوشی هسته‌ای، به مقدار زیادی در دسترس هستند. |
اگر به این دست مطالب علاقه دارید، پیشنهاد می‌کنیم به لینک‌های زیر سر بزنید.
- آموزش مقدمه‌ای بر زیست سوخت‌‌ها
- آموزش مقدماتی کنترل فرآیندهای مهندسی شیمی
- آينده متعلق به کدام انرژی‌های تجدیدپذیر است؟
- هیدروژن و پیل سوختی — گامی به سوی هوای پاک
- فناوری برگ خورشیدی مصنوعی چه کاربردی دارد؟
- ذخیره‌سازی انرژی‌های تجدیدپذیر چگونه ممکن است؟
^^
عالییییی بود