Quels sont fission et Fusion des atomes

? Atomes de différents éléments varient en taille et en masse allant de petit hydrogène avec une masse atomique de 1 à grands éléments comme l’uranium avec une masse atomique moyenne de 238 , il est possible à la fois naturellement et artificiellement à des atomes de fusionner pour . former de plus grands atomes d’un élément différent dans un processus appelé fusion . De même, il est possible de diviser les atomes à la fois naturellement et artificiellement pour produire plus petits atomes par fission . La fission et la fusion impliquent des réactions nucléaires et ne peuvent pas être atteints par des changements physiques ou chimiques . Structure atomique

atomes sont constitués d’un noyau de protons et de neutrons entouré par un nuage d’électrons en orbite. Dans les réactions nucléaires c’est le noyau qui est d’une importance . Les protons sont des particules chargées positivement , et le nombre de protons dans le noyau dénote l’élément . Par exemple, tous les atomes de carbone avoir six protons alors que tous les atomes d’azote ont sept protons dans le noyau . Modification du nombre de protons change l’élément . Les neutrons sont des particules chargées de façon neutre et peuvent varier entre les atomes d’un même élément . A titre d’exemple , des atomes d’hydrogène ont chacun un proton , mais peuvent avoir zéro , une ou deux neutrons en fonction de l’ isotope . Chimiquement et physiquement tous les isotopes d’un atome se comportent de manière similaire. Collectivement , les protons et les neutrons sont appelés nucléons .
Atomique énergie de liaison

La masse d’un atome est inférieur à la somme des nucléons individuels au sein du noyau de l’atome . Cette anomalie résulte de l’énergie de liaison qui détient l’atome ensemble. Rappelez-vous que l’énergie et la masse sont liés comme indiqué par la célèbre équation d’ Einstein . Ainsi, la différence de masse entre l’atome et la somme de ses nucléons est l’ énergie de liaison atomique. L’ énergie de liaison atomique d’une particule alpha , essentiellement un noyau d’hélium de deux protons et deux neutrons , est plus d’un million de fois plus grande que l’énergie entre le noyau et l’électron .

Atomique énergie de liaison courbe

l’énergie de liaison atomique peut être divisé par le nombre de nucléons dans le noyau de chaque élément pour produire un graphique . Ce graphique révèle que deux isotopes de fer , Fe – Fe – 56 et 58 , et l’isotope de nickel Ni – 62 ont les noyaux les plus étroitement liés . Éléments avec moins de masse que ces atomes peuvent produire de l’énergie de la fusion nucléaire , et des éléments plus lourds peuvent donner de l’énergie à partir de la fission nucléaire . Cependant , la fission et la fusion impliquent généralement des éléments à l’extrémité dans chaque direction.
Fission nucléaire
éléments

lourds peuvent diviser en plus petits atomes , libérant une quantité étonnante d’énergie dans le processus. Fission d’un gramme d’ uranium 238 libère plus d’un million de fois l’énergie libérée par la combustion d’un gramme de gaz naturel . Malheureusement , U – 238 subit une fission spontanée à un rythme très lent . Cependant, si suffisamment de matière est recueilli, connu sous le nom de la masse critique , la fission peut être induite par le ciblage du noyau avec un neutron . Comme les divisions atome U – 238 , libère également des neutrons qui peut diviser atomes supplémentaires . D’autres éléments peuvent être utilisés pour des réactions similaires, tels que le Pu 239 . Bien que ces réactions sont souvent identifiés par les réacteurs nucléaires et la dévastation dans la Seconde Guerre mondiale d’Hiroshima et de Nagasaki , gisements de minerai en Afrique suggèrent que la terre de lointain passé cette réaction en chaîne qui se passait naturellement.
Fusion nucléaire
Photos

Fusion implique la combinaison d’éléments plus légers pour former des éléments plus lourds . L’endroit le plus évident pour la fusion nucléaire est dans notre propre soleil. Dans le soleil , les noyaux d’hydrogène sont fusionnés pour former des noyaux d’hélium , libérant une énorme quantité d’énergie , seule une petite partie de ce qui arrive à la terre . Comme étoiles épuisent leur carburant d’hydrogène , d’autres processus de fusion commence , comme la fusion de l’hélium en carbone . Les réactions de fusion ont été reproduites sur la terre dans les bombes à hydrogène . Contrairement à la recherche de fission , ce qui a produit des réactions contrôlées avant l’ implantation d’armes , des réactions de fusion doivent encore être contrôlée d’une manière telle qu’elle permet la production d’énergie . Parmi les défis liés à la recherche sur la fusion est enceinte, car les températures élevées de réactions de fusion se vaporisent une substance dans un plasma .