主要區別:
兩者都是原子發生變化產生能量的核過程。核裂變和核聚變的區別在於,在核裂變中,一個重核分裂成兩個小核,而在核聚變中,兩個重核結合成一個重核。
對比圖:
什麼是核裂變(nuclear fission)?
阿爾伯特·愛因斯坦關於質量可以轉化為能量的預言使原子核分裂成為可能。他於1939年開始實驗,一年後恩里科·費米建造了一座核反應堆。核裂變是由德國科學家Lise Meitner,Otto Hahn和Fritz Stras**ann發現的。當高速粒子、中子轟擊不穩定同位素時,就會發生核裂變。中子被加速並撞擊到同位素中,導致裂變,分裂成小顆粒。在裂變過程中,中子被加速並擊中目標核,而在核動力反應堆中,目標核是鈾。它將目標核分裂成小同位素、三個高速中子和大量能量。產生的能量被用來加熱核反應堆中的水和發電。高速電子變成射彈,引發其他裂變反應,稱為鏈式反應。放射性廢物是裂變反應的副產品,其結果需要數千年才能失去危險水平。核裂變反應堆必須對這種廢物及其運輸進行儲存。
什麼是核聚變(nuclear fusion)?
當兩種低質量同位素(主要是氫同位素)在極端溫度和壓力下結合時,就會發生聚變。聚變反應為太陽提供動力。氚和氘原子在高溫高壓下結合,產生中子和氦同位素。除此之外,釋放出的大量能量遠遠大於裂變反應的能量。研究人員繼續致力於控制核裂變,使聚變反應堆產生電能。科學家認為,聚變反應產生的放射性物質比裂變反應少,因此燃料供應無限,可用於不同的機會。但是在有限空間內很難控制反應,所以這是其應用中的一大挑戰。在氫彈反應中首次實現了核聚變。它也被用於不同的能源生產實驗裝置。
核裂變(nuclear fission) vs. 核聚變:(nuclear fusion:)
- 核裂變和核聚變過程是對立的。
- 核裂變比較便宜,而核聚變更貴。
- 核裂變仍然侷限於較輕的核,而核聚變則侷限於較大的核。
- 核裂變是放熱反應,核聚變是吸熱反應。
- 核裂變釋放出大量的能量
- 在聚變反應中,釋放的能量比裂變大得多
- 裂變反應中的起始元素原子序數比反應產物高。例如,鈾可以分解成鍶和氪。
- 聚變反應的產物比起始元素含有更多的中子和質子。例如,氫與氫結合形成氦。
- 核裂變在地球上自然發生。例如,鈾的自發裂變只有在鈾含量足夠時才會發生。核聚變不是在恆星中發生的。