核分裂と核融合: 違いと比較

核反応には XNUMX つのタイプがあります。 第一核分裂と第二核分裂。 これらの反応はどちらも高エネルギー生成反応です。

主要な取り組み

1. 核分裂は原子核を分割することを含み、核融合はそれらを結合します。
2. 核分裂は放射性廃棄物を生成しますが、核融合は最小限の放射性副産物を生成します。
3. 核融合は開始するのに非常に高い温度を必要としますが、核分裂は制御された条件下でより簡単に起こります。

核分裂対核融合

核分裂は、大きくて不安定な原子が小さくて安定した原子に分裂するタイプの核反応です。 この用語はハンとフリッツによって定義されました。 核融合は、XNUMX つの小さな不安定な原子が互いに融合または結合して、大きな安定した原子を形成する核反応の一種です。 この用語は、ラザフォード、エディントン、アインシュタインによって形成されました。

核分裂は、エネルギー的に不安定な重い原子が、内部要因または外部要因のいずれかによって、比較的安定したエネルギーを持つ2つ以下の原子に分裂するタイプの核反応です。

高エネルギービームの照射などの措置。

核融合は、XNUMX つ以上の軽い原子が互いに結合して、比較的安定したエネルギーを持つ大きな原子を形成する核反応の一種です。

比較表

比較のパラメータ	核分裂	核融合
意味	XNUMX つの不安定な原子に高速の粒子が衝突すると、XNUMX つに分裂し、核分裂が起こります。	XNUMX つの原子が適切な条件下で結合すると、核融合が起こります。
反応物	XNUMX つの重質量放射性同位体が核融合の唯一の反応物質です。	XNUMX つの低質量同位体は、核融合の開始反応物質です。
プロダクト	原子核が分裂した結果、XNUMX つの小さな同位体が生成されます。	原子核が結合した結果、XNUMX つの大きな同位体が作成されます。
エネルギー放出	核融合に比べて放出されるエネルギーが少ない。	核分裂よりも多くのエネルギーが放出されます。
利用する	核分裂は制御された現象であるため、エネルギーを利用することができます。	核融合エネルギーは利用できません。

核分裂とは？

ノア・ハンとフリッツによって造語および発見された核分裂は、大きな原子がエネルギー的に不安定な反応であり、中性子と比較して多くの陽子を持っていることを意味します。

この原子は同位体でもあります。つまり、陽子の数は同じだが中性子の数が異なる他の原子が、原子核の分裂によって 2 つの小さな原子に分裂しているということです。

通常、高速粒子を原子核に衝突させることで反応を開始するための初期エネルギーが供給され、その後、原子がさらに小さな原子に分裂できなくなるまで、反応は妨げられることなく継続します。

幸いなことに、核分裂は一定時間後に停止するため、より制御された形の核反応であり、放出されたこのエネルギーは原子炉でうまく利用されます。

しかし、放射性廃棄物は大量に発生し、動物や植物との接触に適さない有害な放射線も除去するため、非常に規制された条件下で行う必要があります。

核融合とは？

核融合は、ラザフォード、エディントン、アインシュタインなどのさまざまな科学者によって研究された化学反応の一種です。

これは、エネルギー的に不均衡な XNUMX つの小さな原子または同位体が結合して XNUMX つの大きな原子または原子の同位体を形成する反応です。

太陽の表面の温度と圧力は核融合の発生に適しているため、太陽の表面は常に発生している核融合の最良の例です。

核融合は反応の副産物である大量のエネルギーを放出します。 しかし、そのエネルギーは利用したり制御したりするには大きすぎるため、地球上には核融合反応をサポートする原子炉は存在しません。

ヘリウムを形成するための重水素とトリチウムの組み合わせは、核融合の良い例です。

核分裂と核融合の主な違い

1. 核分裂は大きなサイズの重い原子で起こりますが、核融合はXNUMXつの小さなサイズの軽い原子を結合して重い原子を作ります。
2. 核分裂は制御できるが、核融合は制御できないため、核融合用の原子炉は世界に存在しない。

参考情報

1. https://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.56.426
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920379610005119