La fusione nucleare è il giunzionenelatomiche cosahacoreleggero. L'unione di questi atomi si traduce in un atomo con un nucleo più pesante.
Sottoposto ad una temperatura molto elevata, deuterio (H2) e trizio (H3), che sono isotopi dell'idrogeno (H), si uniscono. Questa unione provoca il rilascio di una grande quantità di energia e si formano nuclei di elio (He).
La reazione di questo processo è:
Circa 3,108 kJ/g di energia possono essere rilasciati da questa reazione.
Il processo di fusione nucleare dà origine al funzionamento delle bombe all'idrogeno (le bombe atomiche più distruttive che esistano). Le reazioni di fusione avvengono all'interno del Sole ed è la fonte di energia solare.
Reattore a fusione nucleare
La fusione nucleare rilascia molta energia. Per questo motivo la comunità scientifica è molto impegnata a rendere possibile l'energia nucleare come opzione energetica basata sul processo di fusione.
A tal fine è necessario un reattore in grado di produrre e controllare la fusione nucleare. Tokamak è il nome dato ai reattori che vengono sviluppati in varie località del mondo.
Quali sono i tuoi vantaggi?
L'energia generata dalla fusione nucleare sarebbe un modo per garantire sicurezza e pulizia ambientale. Questo perché, il fissionenucleare produce energia principalmente attraverso l'uranio (uno dei principali elementi radioattivi).
Poiché la quantità di combustibile utilizzata è minore, ne consegue che il radioattività è anche inferiore e, quindi, anche la produzione di scorie nucleari è inferiore.
Il combustibile utilizzato per la fusione può essere ottenuto dall'acqua di mare e dal trillio del reattore nucleare. Nella fissione, l'uranio viene utilizzato per questo scopo, ma non è facilmente estraibile.
Impara di più riguardo Energia nucleare.
Fusione nucleare e le stelle
All'interno delle stelle avvengono reazioni termonucleari, cioè in esse avviene il processo di fusione nucleare. Il Sole è un esempio.
Le stelle sono formate da idrogeno, il cui nucleo è leggero. L'alta temperatura favorisce la fusione formando un nucleo di elio, un elemento più pesante. Molta energia viene generata in questo violento processo che dà energia all'energia solare.
Fusione Nucleare Fredda
È una tesi dei chimici Martin Fleischmann e Stanley Pons che il processo di fusione nucleare potrebbe avvenire non a temperature molto elevate, ma a temperatura ambiente.
L'ipotesi è stata scartata dalla comunità scientifica, poiché i chimici non hanno potuto dimostrare di aver raggiunto la fusione nucleare fredda.
E cos'è la fissione nucleare?
La fissione nucleare è un processo che avviene esattamente di fronte al processo di fusione nucleare. Invece della fusione dei nuclei atomici, ciò che accade è la loro rottura.
L'elemento più utilizzato in questo processo è l'uranio. L'energia rilasciata nella reazione di almeno 8.107 kJ/mol, sebbene elevato, è inferiore all'energia ottenuta con la fusione nucleare.
Voglio sapere di più? leggere Fissione nucleare.
Esercitazioni sulla fusione nucleare
domanda 1
(UFCE) L'espressione fusione nucleare è equivalente a:
a) liquefazione dei nuclei.
b) fissione nucleare.
c) rottura di nuclei che formano nuclei più piccoli.
d) raccolta di nuclei che formano nuclei più grandi.
Alternativa corretta: d) assemblare nuclei per formare nuclei più grandi.
Nella fusione nucleare i nuclei atomici si uniscono e formano un nucleo più grande. In questo processo vengono rilasciati anche un neutrone e una grande quantità di energia.
Domanda 2
(FGV-SP) Sulla fissione nucleare e la fusione nucleare:
a) I termini sono sinonimi.
b) La fusione nucleare è responsabile della produzione di luce e calore nel sole e in altre stelle.
c) Solo la fusione nucleare affronta il problema di come smaltire in sicurezza i rifiuti radioattivi.
d) La fusione nucleare è attualmente utilizzata per produrre energia a fini commerciali in molti paesi.
e) Entrambi i metodi sono ancora in fase di ricerca e non sono utilizzati commercialmente.
Alternativa corretta: b) La fusione nucleare è responsabile della produzione di luce e calore nel sole e in altre stelle.
All'interno del Sole e di altre stelle, si verificano diverse reazioni di fusione a causa dell'alta temperatura, necessaria per questo tipo di reazione.
Domanda 3
Qual è la differenza tra fissione e fusione nucleare?
Risposta: La fissione nucleare corrisponde alla scissione di un nucleo atomico instabile e alla formazione di due nuclei più stabili. Nella fusione, tuttavia, due nuclei si uniscono per formare un nucleo più stabile.
domanda 4
(FEI-SP) La bomba all'idrogeno è un esempio di reazione nucleare:
a) del tipo a fissione.
b) dove si verifica solo l'emissione di raggi alfa.
c) dove si verifica solo l'emissione di raggi beta.
d) del tipo a fusione.
e) dove avviene solo l'emissione di raggi gamma.
Alternativa corretta: d) Tipo di fusione.
La bomba all'idrogeno contiene al suo interno una sorgente che emette gli isotipi di idrogeno, trizio e deuterio, che uniti rilasciano una grande quantità di energia.
Vedi le domande dell'esame di ammissione all'università sull'argomento nell'elenco che abbiamo preparato: esercizi di radioattività.
