主要区别:
两者都是原子发生变化产生能量的核过程。核裂变和核聚变的区别在于,在核裂变中,一个重核分裂成两个小核,而在核聚变中,两个重核结合成一个重核。
对比图:
什么是核裂变(nuclear fission)?
阿尔伯特·爱因斯坦关于质量可以转化为能量的预言使原子核分裂成为可能。他于1939年开始实验,一年后恩里科·费米建造了一座核反应堆。核裂变是由德国科学家Lise Meitner,Otto Hahn和Fritz Stras**ann发现的。当高速粒子、中子轰击不稳定同位素时,就会发生核裂变。中子被加速并撞击到同位素中,导致裂变,分裂成小颗粒。在裂变过程中,中子被加速并击中目标核,而在核动力反应堆中,目标核是铀。它将目标核分裂成小同位素、三个高速中子和大量能量。产生的能量被用来加热核反应堆中的水和发电。高速电子变成射弹,引发其他裂变反应,称为链式反应。放射性废物是裂变反应的副产品,其结果需要数千年才能失去危险水平。核裂变反应堆必须对这种废物及其运输进行储存。
什么是核聚变(nuclear fusion)?
当两种低质量同位素(主要是氢同位素)在极端温度和压力下结合时,就会发生聚变。聚变反应为太阳提供动力。氚和氘原子在高温高压下结合,产生中子和氦同位素。除此之外,释放出的大量能量远远大于裂变反应的能量。研究人员继续致力于控制核裂变,使聚变反应堆产生电能。科学家认为,聚变反应产生的放射性物质比裂变反应少,因此燃料供应无限,可用于不同的机会。但是在有限空间内很难控制反应,所以这是其应用中的一大挑战。在氢弹反应中首次实现了核聚变。它也被用于不同的能源生产实验装置。
核裂变(nuclear fission) vs. 核聚变:(nuclear fusion:)
- 核裂变和核聚变过程是对立的。
- 核裂变比较便宜,而核聚变更贵。
- 核裂变仍然局限于较轻的核,而核聚变则局限于较大的核。
- 核裂变是放热反应,核聚变是吸热反应。
- 核裂变释放出大量的能量
- 在聚变反应中,释放的能量比裂变大得多
- 裂变反应中的起始元素原子序数比反应产物高。例如,铀可以分解成锶和氪。
- 聚变反应的产物比起始元素含有更多的中子和质子。例如,氢与氢结合形成氦。
- 核裂变在地球上自然发生。例如,铀的自发裂变只有在铀含量足够时才会发生。核聚变不是在恒星中发生的。