الانصهار مقابل الانشطار: الفرق والمقارنة

ترتبط مصطلحات الاندماج والانشطار بعالم العلوم وترتبط بالتفاعلات النووية التي تطلق أو تنتج الطاقة.

الاندماج والانشطار عمليتان ينتج عنهما تفاعلات كيميائية بين أجسام ذرية مختلفة طاقة كبيرة. على الرغم من أن كلتا الطريقتين العلميتين تخلقان طاقة نووية ، إلا أن العمليات تتعارض تمامًا مع بعضها البعض.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. يجمع الاندماج بين نوى ذرية أخف لتكوين نواة أثقل ، وتطلق الطاقة ، في حين يقسم الانشطار نواة أثقل إلى نوى أخف ، مما يؤدي أيضًا إلى إطلاق الطاقة.
2. تتطلب تفاعلات الاندماج درجات حرارة عالية للغاية للاشتعال ، بينما يمكن أن تحدث تفاعلات الانشطار عند درجات حرارة منخفضة نسبيًا.
3. ينتج الاندماج نفايات مشعة أقل بكثير من الانشطار ، مما يجعله مصدر طاقة أكثر صداقة للبيئة.

الانصهار مقابل الانشطار

انصهار يجمع بين نواتين ذريتين لتشكيل نواة أثقل ، وتطلق الطاقة في النجوم. الانشطار هو تقسيم نواة ذرية ثقيلة إلى نواتين أخف وزنًا أو أكثر. أ النيوترون يقسم النواة في المفاعلات النووية ، ويطلق الطاقة والنيوترونات الإضافية التي يمكن أن تقسم النوى الأخرى.

الاندماج هو عملية كيميائية تندمج فيها نيوكليونات أو أكثر لتكوين نواة أقوى وأكبر ذرة. وبالتالي ، يمكن تعريف المصطلح على أنه مجرد دمج أو دمج نواتين أو أكثر.

إنها عملية علمية تجمع بين ذرات أخف وتطلق الكثير الطاقة النووية.

من ناحية أخرى ، يعد الانشطار عملية نووية مختلفة تمامًا. في التفاعل النووي، تسمى هذه العملية بالانشطار النووي ، عندما تنقسم ذرة أكبر إلى ذرات أصغر.

يقسم الانشطار الذرة إلى العديد من الذرات والنيوترونات الأصغر بدلاً من الاندماج. الطاقة المنبعثة في هذه العملية ليست بنفس ضخامة تلك الناتجة عن الاندماج.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	انصهار	انفلاق
تعريف	في الاندماج ، تتحد ذرتان أو أكثر.	في حالة الانشطار ، تنقسم ذرة أكبر إلى ذرات أصغر.
الطاقة	يطلق كمية هائلة من الطاقة.	في حالة الانشطار ، تكون الطاقة أقل في الحجم مقارنة بالاندماج.
مضر	الاندماج غير ضار لأنه طبيعي.	يمكن أن يكون الانشطار خطيرًا جدًا.
المتطلبات الأساسية	لإجراء تفاعل الاندماج ، هناك حاجة إلى درجة حرارة عالية وبيئة مناسبة.	بالنسبة لتفاعل الانشطار ، يتم استخدام طاقة أقل.
التفاعل المتسلسل	لا يتضمن أي تفاعل متسلسل.	الانشطار له تفاعل متسلسل.

ما هو فيوجن؟

وقد عززت التطورات العلمية الحديثة هذه الحقيقة، حيث يمكن تحويل الكتلة إلى طاقة والعكس صحيح. الاندماج النووي هو مثال على هذه الحقيقة.

في تفاعل الاندماج النووي ، يتم ضم ذرتين أو أصغر لتشكيل ذرة أكبر. وبالتالي ، يزداد عدد الذرات والنيوترونات بعد اكتمال التفاعل.

أعظم مثال على تفاعل الاندماج هو الشمس. في بداية القرن العشرين ، بدأت الأسئلة حول كيفية إنتاج الشمس باستمرار لهذه الكمية من حرارة وضوء.

ثم تم عمل نظريات مختلفة ، وتواصل التجارب البحث عن الإجابة.

في عام 1926 ، عندما تم اكتشاف أن الشمس تتكون من الهيدروجين والهيليوم ، تم اقتراح نظرية مفادها أن هذا ممكن فقط بسبب عملية الاندماج. المثال الآخر للاندماج الذي يمكن أن نجده على الأرض هو اندماج الديوتيريوم والتريتيوم.

مطلوب قدر كبير من الطاقة وبيئة مناسبة لجعل تفاعل الاندماج النووي ممكنًا. نتيجة لذلك ، يتم أيضًا إطلاق كمية هائلة من الطاقة.

أكبر ميزة لهذا التفاعل النووي هي أنه لا ينتج أي غازات دفيئة ضارة أو نفايات يمكن أن تلحق الضرر بالطبيعة أو عالمنا.

ما هو الانشطار؟

كما يشير الاسم ، يرتبط الانشطار بتقسيم الشيء الأكبر إلى أصغر أو أخف. وبالمثل ، فإن تفاعل الانشطار النووي يقسم ذرة أكبر إلى ذرات أصغر.

قبل الانقسام ، تظل الذرة الأكبر غير مستقرة وثقيلة ، لكن الذرات التي تم تكوينها تكون مستقرة وأخف وزناً بعد العملية.

في هذه الطريقة ، يتم قصف النيوترون على ذرة أثقل وأكبر ، وتنقسم نوى ذلك النيوترون إلى نواتين أو أكثر. يتم إطلاق الكثير من الطاقة ، وتصبح الذرات مستقرة.

نظرًا لأن هذه العملية تتضمن تقسيم نواة ثقيلة إلى نواتين ، فإنها تسمى الاندماج النووي.

الطاقة المنبعثة في هذا أقوى بعشر مرات من العديد من التفاعلات الكيميائية ولكنها أقل من الطاقة المنتجة في تفاعلات الاندماج.

على عكس تفاعل الاندماج ، فإنه لا يتطلب الكثير من درجات الحرارة لبدء العملية. التفاعل النووي المستخدم في صنع القنبلة الذرية هو الانشطار.

تحتاج تفاعلات الانشطار إلى بيئة اصطناعية لتحدث. لذا فهو ليس طبيعيا. يمكن استخدام ردود الفعل هذه لإلحاق الضرر و سبب ضرر لأي شخص.

وهكذا، معرفة عواقب ردود الفعل هذه مسبقا أمر حيوي. على عكس الانشطار ، تنتج هذه العملية الكثير من النفايات المشعة والتلوث القاتل لبقائنا على قيد الحياة.

الاختلافات الرئيسية بين الاندماج والانشطار

1.  يبدأ الاندماج النووي بإحداث درجة حرارة ضخمة ، في حين يبدأ الانشطار النووي عندما يقذف نيوترون على ذرة أكبر. 
2. في الاندماج ، تتحد ذرتان خفيفتان لتكوين ذرة ثقيلة. في حالة الانشطار ، يتم تقسيم نواة ثقيلة إلى نوى متوسطة الحجم. 
3. لا يتضمن الاندماج النووي أي تفاعل متسلسل ، لكن الانشطار له تفاعل متسلسل. 
4. الاندماج تفاعل نووي آمن لا ينتج عنه أي إشعاع ضار. لكن الانشطار ضار جدا ببيئتنا. 
5. من المستحيل إنشاء تفاعل اندماج محكوم لأنه يحدث بشكل طبيعي. نظرًا لأن تفاعل الانشطار غير طبيعي ، فيمكن التحكم فيه.

مراجع حسابات

1. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1980mit..book…..M/abstract
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920379610005119

آخر تحديث: 29 يونيو 2023