โดย Adam Mann เผยแพร่เมื่อ 10 กรกฎาคม 2021 ฟิชชันเกี่ยวข้องกับการแยกอะตอม ฟิวชั่นเป็นเรื่องของการรวมเข้าด้วยกัน Colorful fission of particle in collider, computer generated abstract background, 3D rendering.
คอมพิวเตอร์สร้างความประทับใจทางศิลปะของฟิชชั่น (เครดิตภาพ: เก็ตตี้อิมเมจ)ฟิชชันและฟิวชั่นเป็นทั้งกระบวนการอะตอมตามธรรมชาติที่ปล่อยพลังงานในปริมาณที่เหลือเชื่อ แต่ในหลาย ๆ ด้านพวกเขาตรงกันข้าม ฟิชชันเกี่ยวข้องกับการแยกนิวเคลียสอะตอมหนึ่งอะตอมที่หนักโดยทั่วไปในขณะที่ฟิวชั่นต้องใช้การรวมอะตอมแสงสองอะตอมขึ้นไป
อะตอมรวมถึงโปรตอนและนิวตรอนที่ผูกติดกันในนิวเคลียสกลาง ธาตุกัมมันตภาพรังสีเช่นยูเรเนียม
อาจมีอนุภาคเหล่านี้หลายสิบอนุภาคในหัวใจอะตอมของพวกเขา ฟิชชันเกิดขึ้นเมื่อองค์ประกอบหนักเช่นยูเรเนียมสลายตัวตามธรรมชาติซึ่งทําให้นิวเคลียสของพวกเขาแยก แต่ละครึ่งที่เกิดขึ้นมีมวลน้อยกว่าแกนอะตอมเดิมเล็กน้อยและมวลที่หายไปจะถูกแปลงเป็นพลังงาน ที่เกี่ยวข้อง: ทําไมความเพียรของยานโรเวอร์ดาวอังคารของนาซาจะใช้พลังงานนิวเคลียร์เพื่อให้อบอุ่นนักฟิสิกส์ Lise Meitner และ Otto Frisch ค้นพบหลักการพื้นฐานฟิชชันหลังจากได้รับจดหมายส่วนตัวจากนักเคมีนิวเคลียร์ Otto Hahn ในเดือนธันวาคม 1938 การทดลองของ Hahn แสดงให้เห็นว่าอะตอมยูเรเนียมที่ถูกโจมตีด้วยนิวตรอนจะแยกออกและ Meitner และ Frisch ใช้วิทยาศาสตร์ใหม่ของกลศาสตร์ควอนตัมเพื่ออธิบายว่าทําไมสิ่งนี้จึงเกิดขึ้น
นักวิทยาศาสตร์ทั้งสามคนได้ตระหนักถึงผลกระทบที่น่ากลัวของการค้นพบของพวกเขาซึ่งเกิดขึ้นภายใต้เงาของสงครามโลกครั้งที่สอง กรณีเดียวของฟิชชันอาจปล่อยพลังงานจํานวนค่อนข้างน้อย แต่ปฏิกิริยาฟิชชันจํานวนมากที่เกิดขึ้นในเวลาเดียวกันมีศักยภาพที่จะทําลายล้างได้มากหากใช้ในการพัฒนาบางอย่างเช่นระเบิดปรมาณู
นิวเคลียร์ฟิชชันสําหรับพลังงานและอาวุธ
เมื่ออะตอมยูเรเนียมผ่านการฟิชชันตามธรรมชาติมันจะปล่อยนิวตรอนที่จะดูแลรอบ ๆ หากนิวตรอนนี้กระทบอะตอมยูเรเนียมใกล้เคียงอื่น ๆ พวกเขาจะแยกออกสร้างปฏิกิริยาลูกโซ่ที่เกี่ยวข้อง ในปี 1951 วิศวกรได้สร้างโรงไฟฟ้าแห่งแรกที่ควบคุมกระบวนการฟิชชันนิวเคลียร์เพื่อผลิตพลังงานตามรายงานของกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา
ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์กระบวนการนี้ได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวัง ฟิชชันปล่อยความร้อนซึ่งต้มน้ําและสร้างไอน้ําที่หมุนกังหัน
แต่ในระเบิดปรมาณู ปฏิกิริยาลูกโซ่ที่เรียงซ้อนกันหมุนวนไปวนมาจนควบคุมไม่ได้ สิ่งนี้จะปล่อยพลังงานจํานวนมากในระยะเวลาอันสั้นทําให้เกิดการระเบิดครั้งใหญ่ของระเบิด
ที่เกี่ยวข้อง: 6 ปีหลังจากฟุกุชิมะ: ญี่ปุ่นสูญเสียศรัทธาในพลังงานนิวเคลียร์หรือไม่?
ทําไมฟิวชั่นยังไม่ผลิตพลังงาน
ITER complex halfway complete.
แกนพลาสม่าของเครื่องปฏิกรณ์ทดลองเทอร์โมนิวเคลียร์ระหว่างประเทศเสร็จสิ้นครึ่งทางแล้ว นี่คือโทคามัคคอมเพล็กซ์ซึ่งจะเป็นที่ตั้งของพลาสมาที่ร้อนกว่าดวงอาทิตย์ 10 เท่าเมื่อเสร็จแล้ว (เครดิตภาพ: ITER)ในทางตรงกันข้ามฟิวชั่นยังไม่ได้รับการพัฒนาอย่างเต็มที่ในฐานะแหล่งพลังงานของมนุษย์ ในนิวเคลียร์ฟิวชั่นนิวเคลียสสองตัวขององค์ประกอบแสงเช่นไฮโดรเจนจะต้องเอาชนะการขับไล่แม่เหล็กไฟฟ้าตามธรรมชาติของพวกเขาและรวมเข้ากับนิวเคลียสที่หนักกว่าเดียว
เอนทิตีที่เกิดขึ้นมีขนาดใหญ่น้อยกว่านิวเคลียสสองตัวดั้งเดิมเล็กน้อยและเช่นเดียวกับฟิชชันมวลที่หายไปนี้จะถูกแปลงเป็นพลังงาน แต่การสร้างพลังงานเพียงพอที่จะทุบอะตอมเข้าด้วยกันจนกว่าพวกเขาจะติดไม่ใช่เรื่องง่ายและโดยทั่วไปต้องใช้สภาพแวดล้อมที่รุนแรงของท้องของดาวที่จะเกิดขึ้น
วิศวกรใฝ่ฝันมานานแล้วที่จะทําปฏิกิริยาฟิวชั่นที่ยั่งยืนบนโลกนี้ พลังงานฟิวชั่นจะผลิตของเสียนิวเคลียร์น้อยกว่าฟิชชันและใช้องค์ประกอบแสงที่ค่อนข้างธรรมดาเช่นไฮโดรเจนแทนที่จะเป็นยูเรเนียมที่หายากซึ่งเป็นแหล่งเชื้อเพลิงตามที่สํานักงานพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศที่เกี่ยวข้อง: เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นอาจอยู่ที่นี่โดยเร็วที่สุดในปี 2025แต่การสร้างและสนับสนุนฟิวชั่นเป็นเรื่องยาก การทดลองระดับนานาชาติเพื่อทดสอบความเป็นไปได้ของการใช้ฟิวชั่นนิวเคลียร์ที่ยั่งยืนในการผลิตพลังงานได้สร้างแม่เหล็กที่มีความสูงเท่ากับอาคารสี่ชั้นและทรงพลังกว่าสนามแม่เหล็กของโลกถึง 280,000 เท่าซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องปฏิกรณ์ทดลองเทอร์โมนิวเคลียร์นานาชาติ (ITER)
แต่ ITER ซึ่งเป็นความร่วมมือทางวิทยาศาสตร์ใน 35 ประเทศได้รับความล่าช้ามากมายในระหว่างการก่อสร้างและไม่คาดว่าจะสร้างพลังงานมากกว่าที่ใช้ไปจนกว่าจะถึงปี 2030 เป็นอย่างน้อย
credit : serinforstaterep.com, seydikemeriseyret.com, shobhasentertainments.com, smartcharacterchoices.com, superdrogen.com, supergeekyplaydate.com, swimminginliterarysoup.info, thaisilkandcottonexpert.com, theautotrimmer.com, thelearnedsergeant.com
