Các thuật ngữ hợp hạch và phân hạch có liên quan đến thế giới khoa học và có liên quan đến các phản ứng hạt nhân giải phóng hoặc tạo ra năng lượng.
Hợp nhất và phân hạch là những quá trình trong đó các phản ứng hóa học giữa các nguyên tử khác nhau tạo ra năng lượng lớn. Mặc dù cả hai phương pháp khoa học này đều tạo ra năng lượng hạt nhân, nhưng các quá trình này hoàn toàn ngược lại với nhau.
Chìa khóa chính
- Phản ứng tổng hợp kết hợp các hạt nhân nguyên tử nhẹ hơn để tạo thành một hạt nhân nặng hơn, giải phóng năng lượng, trong khi phản ứng phân hạch tách một hạt nhân nặng hơn thành các hạt nhân nhẹ hơn, đồng thời giải phóng năng lượng.
- Phản ứng nhiệt hạch đòi hỏi nhiệt độ cực cao để đánh lửa, trong khi phản ứng phân hạch có thể xảy ra ở nhiệt độ tương đối thấp hơn.
- Nhiệt hạch tạo ra chất thải phóng xạ ít hơn đáng kể so với phản ứng phân hạch, khiến nó trở thành nguồn năng lượng thân thiện với môi trường hơn.
Fusion vs phân hạch
Fusion kết hợp hai hạt nhân nguyên tử để tạo thành một hạt nhân nặng hơn, giải phóng năng lượng thành các ngôi sao. Sự phân hạch là sự phân tách một hạt nhân nguyên tử nặng thành hai hoặc nhiều hạt nhân nhẹ hơn. MỘT neutron phân tách hạt nhân trong các lò phản ứng hạt nhân, giải phóng năng lượng và các neutron bổ sung có thể phân tách các hạt nhân khác.
Hợp hạch là một quá trình hóa học trong đó hai hoặc nhiều nucleon hợp nhất để tạo ra một hạt nhân mạnh hơn, lớn hơn nguyên tử. Do đó, thuật ngữ này có thể được định nghĩa đơn giản là kết hợp hoặc hợp nhất hai hoặc nhiều hạt nhân.
Đó là một quá trình khoa học kết hợp các nguyên tử nhẹ hơn và giải phóng nhiều năng lượng hạt nhân.
Mặt khác, phản ứng phân hạch là một quá trình hạt nhân hoàn toàn khác. trong một phản ứng hạt nhân, quá trình này được gọi là phân hạch hạt nhân, khi một nguyên tử lớn hơn được chia thành các nguyên tử nhỏ hơn.
Sự phân hạch phá vỡ một nguyên tử thành nhiều nguyên tử và neutron nhỏ hơn thay vì hợp nhất. Năng lượng giải phóng trong quá trình này cũng không lớn bằng năng lượng sinh ra trong phản ứng tổng hợp.
Bảng so sánh
| Các thông số so sánh | Fusion | Phân hạch |
|---|---|---|
| Định nghĩa | Trong phản ứng tổng hợp, hai hoặc nhiều nguyên tử kết hợp với nhau. | Trong phản ứng phân hạch, một nguyên tử lớn hơn được chia thành các nguyên tử nhỏ hơn. |
| Năng lượng | Nó giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ. | Trong phản ứng phân hạch, năng lượng có quy mô thấp hơn so với phản ứng tổng hợp. |
| Có hại | Hợp nhất không có hại vì nó là tự nhiên. | Sự phân hạch có thể quá nguy hiểm. |
| Yêu cầu | Để thực hiện phản ứng nhiệt hạch cần có nhiệt độ cao và môi trường thích hợp. | Đối với phản ứng phân hạch, ít năng lượng được sử dụng. |
| Phản ứng dây chuyền | Nó không liên quan đến bất kỳ phản ứng dây chuyền nào. | Sự phân hạch có phản ứng dây chuyền. |
Hợp nhất là gì?
Những phát triển khoa học gần đây đã củng cố thực tế này và khối lượng có thể chuyển đổi thành năng lượng và ngược lại. Phản ứng tổng hợp hạt nhân là một ví dụ về thực tế đó.
Trong phản ứng tổng hợp hạt nhân, hai hoặc hai nguyên tử nhỏ hơn được nối với nhau để tạo ra một nguyên tử lớn hơn. Do đó, số lượng nguyên tử và số nơtron tăng lên sau khi kết thúc phản ứng.
Ví dụ điển hình nhất của phản ứng nhiệt hạch là mặt trời. Vào đầu thế kỷ XNUMX, các câu hỏi bắt đầu về việc làm thế nào mặt trời liên tục tạo ra lượng năng lượng đó. nhiệt và ánh sáng.
Sau đó, nhiều lý thuyết khác nhau đã được đưa ra và các thí nghiệm tiếp tục tìm kiếm câu trả lời.
Năm 1926, khi người ta phát hiện ra rằng mặt trời được tạo thành từ hydro và heli, một lý thuyết đã được đề xuất rằng nó chỉ có thể xảy ra nhờ quá trình hợp hạch. Một ví dụ khác về phản ứng tổng hợp mà chúng ta có thể tìm thấy trên Trái đất là sự kết hợp của deuterium và tritium.
Cần có một lượng năng lượng lớn và một môi trường thích hợp để có thể thực hiện phản ứng tổng hợp hạt nhân. Kết quả là, một lượng lớn năng lượng cũng được giải phóng.
Ưu điểm lớn nhất của phản ứng hạt nhân này là nó không tạo ra bất kỳ khí nhà kính hoặc chất thải độc hại nào có thể gây hại cho thiên nhiên hoặc thế giới của chúng ta.
Phân hạch là gì?
Như tên gọi, phản ứng phân hạch có liên quan đến việc phá vỡ một thứ lớn hơn thành những thứ nhỏ hơn hoặc nhẹ hơn. Tương tự, phản ứng phân hạch hạt nhân chia nguyên tử lớn hơn thành những nguyên tử nhỏ hơn.
Trước khi phân tách, nguyên tử lớn hơn không ổn định và nặng hơn, nhưng các nguyên tử được tạo ra ổn định và nhẹ hơn sau quá trình này.
Trong phương pháp này, một neutron bị bắn phá vào nguyên tử nặng hơn và lớn hơn, và hạt nhân của neutron đó tách thành hai hoặc nhiều hạt nhân. Rất nhiều năng lượng được giải phóng và các nguyên tử trở nên ổn định.
Vì quá trình này liên quan đến việc phá vỡ một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân nên nó được gọi là phản ứng tổng hợp hạt nhân.
Năng lượng giải phóng trong này mạnh gấp mười lần so với nhiều phản ứng hóa học nhưng ít hơn năng lượng sinh ra trong phản ứng nhiệt hạch.
Không giống như phản ứng nhiệt hạch, nó không cần nhiều nhiệt độ để bắt đầu quá trình. Phản ứng hạt nhân được sử dụng để chế tạo bom nguyên tử là phản ứng phân hạch.
Phản ứng phân hạch cần một môi trường nhân tạo để xảy ra. Vì vậy, nó không phải là tự nhiên. Những phản ứng này có thể được sử dụng để gây hại và gây ra thiệt hại cho bất cứ ai.
Do đó, biết hậu quả của những phản ứng này trước là rất quan trọng. Không giống như phản ứng phân hạch, quá trình này tạo ra rất nhiều chất thải phóng xạ và ô nhiễm gây chết người cho sự sống còn của chúng ta.
Sự khác biệt chính giữa hợp nhất và phân hạch
- Phản ứng tổng hợp hạt nhân bắt đầu bằng việc tạo ra nhiệt độ rất lớn, trong khi phản ứng phân hạch bắt đầu khi một neutron bắn phá nguyên tử lớn hơn.
- Trong phản ứng tổng hợp, hai nguyên tử nhẹ kết hợp với nhau để tạo ra một nguyên tử nặng. Trong phản ứng phân hạch, một hạt nhân nặng bị phá vỡ thành các hạt nhân cỡ trung bình.
- Phản ứng tổng hợp hạt nhân không liên quan đến bất kỳ phản ứng dây chuyền nào, nhưng phân hạch có phản ứng dây chuyền.
- Phản ứng tổng hợp là một phản ứng hạt nhân an toàn không tạo ra bất kỳ bức xạ có hại nào. Nhưng phản ứng phân hạch khá có hại cho môi trường của chúng ta.
- Không thể tạo ra phản ứng nhiệt hạch có kiểm soát khi chúng diễn ra tự nhiên. Vì phản ứng phân hạch là không tự nhiên nên nó có thể được kiểm soát.
- https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1980mit..book…..M/abstract
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920379610005119
Cập nhật lần cuối: ngày 29 tháng 2023 năm XNUMX
Tôi đã nỗ lực rất nhiều để viết bài đăng trên blog này nhằm cung cấp giá trị cho bạn. Nó sẽ rất hữu ích cho tôi, nếu bạn cân nhắc chia sẻ nó trên mạng xã hội hoặc với bạn bè/gia đình của bạn. CHIA SẺ LÀ ♥️
Piyush Yadav đã dành 25 năm qua làm việc với tư cách là một nhà vật lý trong cộng đồng địa phương. Anh ấy là một nhà vật lý đam mê làm cho khoa học dễ tiếp cận hơn với độc giả của chúng tôi. Ông có bằng Cử nhân Khoa học Tự nhiên và Bằng Sau Đại học về Khoa học Môi trường. Bạn có thể đọc thêm về anh ấy trên trang sinh học.
Thật tuyệt khi thấy một bài viết cung cấp sự so sánh sâu sắc về phản ứng tổng hợp và phân hạch. Cảm ơn.
Thật là một bài viết rõ ràng, nhiều thông tin và mang tính giáo dục. Tôi đã có một khoảng thời gian tuyệt vời khi đọc nó và rút ra được rất nhiều điều từ nó.
Đây là lời giải thích đáng kinh ngạc về sự khác biệt giữa phản ứng tổng hợp hạt nhân và phản ứng phân hạch hạt nhân.
Thông tin được cung cấp ở đây là tốt nhưng điều này có thể tốt hơn nếu thế năng năng lượng của cả hai quá trình được so sánh với nhau.
Tôi đồng ý với bạn. Sự khác biệt rõ ràng hơn giữa thế năng năng lượng của hai quá trình này sẽ là một sự bổ sung thú vị.
Tôi thích bảng so sánh. Nó thực sự giúp hiểu được sự khác biệt giữa phản ứng tổng hợp và phân hạch một cách rất rõ ràng.
Chủ đề hấp dẫn! Mặc dù bây giờ tôi đã hiểu được phần nào nhưng tôi vẫn còn nhiều điều phải tìm hiểu về chủ đề này.
Tôi thấy chủ đề năng lượng hạt nhân hấp dẫn và bài viết này đã cung cấp cái nhìn sâu sắc về sự khác biệt giữa phản ứng tổng hợp và phản ứng phân hạch.
Đây là một bài đọc tuyệt vời. Tôi đã học được rất nhiều.