¿Cómo distinguir la transformación nuclear artificial de la fusión nuclear y la fisión nuclear en la ecuación de reacción nuclear?

1. La diferencia entre transformación nuclear artificial y fusión nuclear y fisión nuclear en la ecuación de reacción nuclear:

Transformación nuclear artificial: N ?He→O ?H, ?Be ?He →C n.

Fusión nuclear: ?H ?H—→?He 10n 1.76×10?eV

Fisión nuclear: ?U 1n=?Ba Kr 2n

2 , diferentes definiciones

La transformación nuclear artificial es un proceso en el que partículas rápidas (rayos naturales o partículas aceleradas artificialmente) penetran en el interior del núcleo atómico para transformar el núcleo atómico en otro tipo de núcleo. Transformación artificial del núcleo atómico.

En la fusión nuclear, el núcleo se refiere a átomos con masa pequeña, principalmente deuterio. En determinadas condiciones (como temperatura ultraalta y alta presión), los electrones fuera del núcleo solo pueden liberarse a temperaturas extremadamente altas y. Deshazte de los grilletes del núcleo atómico, de modo que los dos núcleos atómicos puedan atraerse y chocar entre sí, y los núcleos se polimerizarán entre sí para generar un nuevo núcleo atómico con una masa más pesada (como el helio).

Aunque los neutrones tienen una masa relativamente grande, al no estar cargados, pueden escapar de las limitaciones del núcleo atómico y liberarse durante esta colisión. Se manifiesta la liberación de una gran cantidad de electrones y neutrones. por una enorme liberación de energía.

La fisión nuclear, también conocida como fisión nuclear, se refiere a una forma de reacción nuclear en la que un núcleo atómico pesado (principalmente un núcleo de uranio o un núcleo de plutonio) se divide en dos o más átomos de menor masa.

Información ampliada:

1. Principio de la fisión nuclear:

La energía liberada por la fisión está relacionada con el método de almacenamiento de masa-energía en el núcleo. La eficiencia del almacenamiento de energía varía esencialmente en un continuo desde los elementos más pesados ​​hasta el hierro, por lo que cualquier proceso en el que los núcleos pesados ​​puedan dividirse en núcleos más ligeros (hasta el hierro) es energéticamente favorable. Si los núcleos de elementos más pesados ​​pueden dividirse y formar núcleos más ligeros, se libera energía.

Sin embargo, una vez que los núcleos de muchos de estos elementos pesados ​​se forman dentro de una estrella, son muy estables incluso si el aporte de energía necesario durante la formación (tomado de explosiones de supernovas). Los núcleos pesados ​​inestables, como los de uranio-235, pueden fisionarse espontáneamente. La fisión también puede desencadenarse cuando neutrones que se mueven rápidamente chocan contra un núcleo inestable.

Debido a que la fisión misma libera neutrones dentro del núcleo en división, si se acumula una cantidad suficiente de material radiactivo (como el uranio-235), la fisión espontánea de un núcleo desencadenará la explosión de dos o más núcleos cercanos. La fisión de núcleos, cada uno de los cuales desencadena la fisión de al menos otros dos núcleos, y así sucesivamente en lo que se llama reacción en cadena. Este es el proceso de liberación de energía conocido como bombas atómicas (en realidad bombas nucleares) y reactores nucleares utilizados para generar electricidad (de manera lenta y controlada).

Con las bombas nucleares, una reacción en cadena es una explosión desbocada porque la fisión de cada núcleo provoca la fisión de varios otros. En un reactor nuclear, la velocidad a la que se produce la reacción se controla mediante la inserción de barras de control de modo que, en promedio, la fisión de cada núcleo desencadene la fisión de otro núcleo.

Los neutrones de alta energía liberados por la fisión nuclear se mueven a velocidades extremadamente altas (neutrones rápidos), por lo que es necesario frenarlos para aumentar sus posibilidades de chocar con los átomos y desencadenar más fisión nuclear. Generalmente, los reactores nucleares comerciales utilizan moderadores para ralentizar los neutrones de alta energía y convertirlos en neutrones de baja energía (neutrones térmicos). Los reactores nucleares comerciales generalmente utilizan varillas de cadmio, grafito y agua pesada, más cara, como moderadores.

2. Principio de la fusión nuclear:

La fusión nuclear se produce cuando núcleos atómicos ligeros (como el deuterio y el tritio) se combinan para formar núcleos atómicos más pesados ​​(como el helio), liberando una enorme energía. . Debido a que la química es una ciencia que estudia las propiedades, composición, estructura y leyes de cambio de la materia a nivel molecular y atómico, y la fusión nuclear ocurre a nivel del núcleo atómico, la fusión nuclear no es un cambio químico.

La reacción termonuclear, o reacción de fusión de núcleos atómicos, es actualmente una nueva fuente de energía prometedora. Las reacciones de fusión provocadas por núcleos atómicos ligeros que participan en reacciones nucleares, como el hidrógeno (protio), el deuterio, el tritio, el litio, etc., obtienen la energía cinética necesaria a partir del movimiento térmico (ver fusión nuclear). Las reacciones termonucleares son la base de las explosiones de bombas de hidrógeno, que pueden generar grandes cantidades de energía térmica en un instante, pero que aún no pueden utilizarse.

Si las reacciones termonucleares se pueden producir y llevar a cabo de manera controlada de acuerdo con las intenciones de las personas dentro de un área determinada, se pueden lograr reacciones termonucleares controladas. Este es un tema importante que se está estudiando experimentalmente. Las reacciones termonucleares controladas son la base de los reactores de fusión. Una vez que el reactor de fusión tenga éxito, podrá proporcionar a la humanidad la energía más limpia e inagotable.

La fusión fría se refiere a una reacción de fusión nuclear llevada a cabo a una temperatura relativamente baja (o incluso a temperatura normal). Esta situación se propone en respuesta a la fusión termonuclear (reacción termonuclear dentro de una estrella) que se sabe que existe en. una "hipótesis" conceptual que reduciría en gran medida las necesidades de respuesta.

Siempre y cuando los electrones extranucleares puedan liberarse de las limitaciones del núcleo a una temperatura más baja, o se pueda utilizar un campo magnético de alta intensidad y alta densidad para bloquear los neutrones o dirigirlos hacia afuera en A mayor temperatura, se pueden utilizar más dispositivos comunes y más simples que producen reacciones de fusión fría controladas y al mismo tiempo hacen que las reacciones polinucleares sean más seguras.

Enciclopedia Baidu - Transformación artificial de núcleos atómicos

Enciclopedia Baidu - Fusión nuclear

Enciclopedia Baidu - Fisión nuclear