核裂变的主要区别(main difference nuclear fission) vs. 聚变(fusion)

核聚变和核裂变是发生在原子核内的化学反应。这些反应释放出非常高的能量。在这两个反应中，原子都发生了变化，最终产物与初始反应物完全不同。核聚变比核裂变释放出更高的能量。尽管核裂变反应在环境中并不多见，但核聚变在太阳等恒星中也有发现。核裂变和核聚变的主要区别在于，核裂变是把一个原子分裂成更小的粒子，而核聚变是把更小的原子结合成一个大原子。

覆盖的关键领域

1.什么是核裂变-定义，机制，例子2.什么是核聚变-定义，机制，例子3.核裂变和核聚变的区别是什么-主要区别的比较

Key Terms: Deuterium, Half-Life, Neutron Bombardment, Nuclear Fission, Nuclear Fusion, Nucleus, Radiation, Radioactive Decay, Tritium

什么是核裂变(nuclear fission)？

核裂变是核分裂成更小的粒子。这些较小的粒子称为碎片。通常，核裂变的产物包括中子和γ射线。核裂变反应可以释放出大量的能量。这种反应可能有两种方式发生，如下所示。

中子轰击

这是一个非自发的反应，一个大的，不稳定的同位素被高速中子轰击。这些加速中子使同位素发生裂变。首先，中子与同位素的原子核结合。新核更不稳定；因此，它经历了裂变反应。裂变产生更多的中子，可以诱导其他同位素发生核裂变。这是一个连锁反应。这就是所谓的“核连锁反应”

机制-二元裂变

核裂变是通过一种叫做二元裂变的特殊机制发生的。由于亚原子粒子（中子和质子）之间存在核力，原子核呈球形。当原子核俘获加速中子时，原子核的球形变形。这就形成了一个有两个裂片的形状。这种波瓣的形成导致亚原子粒子彼此分离。如果轰击的速度足够，两个裂片就可以完全分离，形成两个碎片，因为现在核力量不足以把裂片固定在一起。在这里，释放了大量的能量。这种能量来自原子核，亚原子粒子之间的强大核力在那里转化为能量。

Figure 01: The stages of binary fission of nucleus. Here, the two fragments are c***idered to be the same size. But, one product is actually **aller than the other product.

放射性衰变

这是一个自发的过程。不稳定的同位素会经历放射性衰变。在这个过程中，同位素原子核的亚原子粒子被转换成不同的形式，从而产生不同的元素。产物更稳定，不稳定的同位素会经历放射性衰变，直到所有原子都稳定。

在这个过程中，不稳定的同位素会因辐射而失去能量。放射性衰变可能导致由α粒子和β粒子组成的辐射。放射性物质的衰变是通过一个叫做“半衰期”的术语来衡量的。一种物质的半衰期是该物质为达到其初始质量的一半所花费的时间。

Figure 2: A Nuclear Fission Reaction

上图显示了由于中子轰击而发生的核裂变反应。中子击中铀-235同位素，形成铀-236原子。它非常不稳定。因此，它被分解成钡-144、氪-89和更多的加速中子以及大量的能量。

什么是核聚变(nuclear fusion)？

核聚变是两个较小的原子合成一个大原子，释放能量。这种情况发生在高温高压条件下。有时，原子核的结合会产生不止一个大原子。计算时，反应物和产物之间存在质量差。这个丢失的质量被转换成能量。质量的差异是由于核结合能的不同而产生的。

核聚变反应最常见于太阳。太阳释放的能量是太阳内部发生核聚变反应的结果。核结合能是将质子和中子**在原子核内所需的能量。由于质子带正电荷并相互排斥，因此应该有强大的吸引力将它们结合在一起。当涉及到微小的原子核时，质子的数量较少；因此，发生的排斥作用较小。这里的吸引力更大。因此，由于两个原子核之间的高吸引力，原子核的结合会释放出额外的能量。但是对于较大的原子核组合，没有能量被释放。这是因为有更多的质子会引起两个原子核之间的高度排斥。

由于存在更多的质子引起原子核之间的排斥，较重原子核之间的核聚变不是放热的。但由于质子间的高引力，较轻的原子核会发生高度放热的核聚变反应。

Figure 3: Nuclear Fusion Reaction in the Sun

太阳是一颗星星。它以光和热的形式产生大量的能量。这种能量来自太阳中发生的聚变反应。聚变反应包括氘核和氚核的聚变。这个反应的最终产物是氦、中子和大量的能量。

核裂变(nuclear fission)和聚变(fusion)的区别

定义

核裂变：核裂变是把一个原子核分裂成更小的粒子，释放出大量的能量。

核聚变：核聚变是两个较小的原子合成一个释放能量的大原子。

自然发生

核裂变：核裂变反应在自然界并不常见。

核聚变：核聚变反应在太阳等恒星中很常见。

要求

核裂变：核裂变反应可能需要高速中子。

核聚变：核聚变反应需要高温高压条件。

能源生产

核裂变：核裂变反应产生高能量。

核聚变：轻核的核聚变反应产生非常高的能量，而重核的核聚变反应可能不会释放能量。

示例

核裂变：铀235的中子轰击和不稳定同位素的放射性衰变就是核裂变的例子。

核聚变：最常见的核聚变反应是氘和氚之间的聚变。

结论

当原子核发生自发或非自发的变化时，就会发生核裂变和核聚变反应。这些反应导致新元素的产生，而不是最初的元素。核裂变和核聚变的区别在于，核裂变是把一个原子分裂成更小的粒子，而核聚变是把更小的原子结合成一个大原子。

引用

1.“核聚变”，维基百科。维基媒体基金会，2017年7月28日。这里有。2017年7月31日。 2.“核裂变”，超物理概念。N.p.，N.d.网站。这里有。2017年7月31日。 2.“核裂变”，超物理概念。N.p.，N.d.网站。