นิวเคลียร์ฟิวชั่นคืออะไร?

นิวเคลียร์ฟิวชั่นคือ is ทางแยกในอะตอมอะไรมีแกนเบา. การรวมตัวของอะตอมเหล่านี้ส่งผลให้เกิดอะตอมที่มีนิวเคลียสที่หนักกว่า

ภายใต้อุณหภูมิที่สูงมาก ดิวเทอเรียม (H²) และไอโซโทป (H³) ซึ่งเป็นไอโซโทปของไฮโดรเจน (H) ติดกัน สหภาพนี้ส่งผลให้เกิดการปลดปล่อยพลังงานจำนวนมากและนิวเคลียสฮีเลียม (He) จะก่อตัวขึ้น

ปฏิกิริยาของกระบวนการนี้คือ:
เกี่ยวกับ 3.10⁸ kJ/g ของพลังงานสามารถถูกปลดปล่อยออกมาจากปฏิกิริยานี้

กระบวนการหลอมรวมนิวเคลียร์ทำให้เกิดการทำงานของระเบิดไฮโดรเจน (ระเบิดปรมาณูที่ทำลายล้างได้มากที่สุด) ปฏิกิริยาฟิวชันเกิดขึ้นภายในดวงอาทิตย์และเป็นแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่น

นิวเคลียร์ฟิวชันจะปล่อยพลังงานออกมาเป็นจำนวนมาก ด้วยเหตุผลนี้ ชุมชนวิทยาศาสตร์จึงมุ่งมั่นที่จะทำให้พลังงานนิวเคลียร์เป็นไปได้โดยเป็นทางเลือกด้านพลังงานตามกระบวนการหลอมรวม

ด้วยเหตุนี้ จึงจำเป็นต้องมีเครื่องปฏิกรณ์ที่สามารถผลิตและควบคุมนิวเคลียร์ฟิวชันได้ Tokamak เป็นชื่อที่กำหนดให้กับเครื่องปฏิกรณ์ที่กำลังพัฒนาในสถานที่ต่างๆ ทั่วโลก

ข้อดีของคุณคืออะไร?

พลังงานที่เกิดจากนิวเคลียร์ฟิวชันจะเป็นการรับประกันความปลอดภัยและความสะอาดของสิ่งแวดล้อม นั่นเป็นเพราะว่า

ฟิชชันนิวเคลียร์ ผลิตพลังงานผ่านยูเรเนียมเป็นหลัก (หนึ่งในองค์ประกอบกัมมันตภาพรังสีหลัก)

เนื่องจากปริมาณเชื้อเพลิงที่ใช้มีน้อย จึงเป็นไปตามที่ กัมมันตภาพรังสี ยังด้อยกว่า ดังนั้น การผลิตกากนิวเคลียร์จึงมีขนาดเล็กลงด้วย

เชื้อเพลิงที่ใช้สำหรับการหลอมเหลวสามารถหาได้จากน้ำทะเลและจากไทรเลียมของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ในการแตกตัวนั้น ยูเรเนียมถูกใช้เพื่อจุดประสงค์นี้ แต่ไม่สามารถแยกออกได้ง่าย

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ พลังงานนิวเคลียร์.

นิวเคลียร์ฟิวชั่นกับดวงดาว

ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ภายในดาวเกิดขึ้น นั่นคือ กระบวนการหลอมรวมนิวเคลียร์เกิดขึ้นในพวกมัน อาทิตย์เป็นตัวอย่าง

ดาวฤกษ์ก่อตัวขึ้นจากไฮโดรเจนซึ่งมีแกนกลางเป็นแสง อุณหภูมิสูงทำให้เกิดการหลอมรวมทำให้เกิดนิวเคลียสฮีเลียม ซึ่งเป็นธาตุที่หนักกว่า พลังงานจำนวนมากถูกสร้างขึ้นในกระบวนการที่รุนแรงซึ่งให้พลังงานแก่พลังงานแสงอาทิตย์

นิวเคลียร์ฟิวชั่นเย็น

เป็นวิทยานิพนธ์ของนักเคมี Martin Fleischmann และ Stanley Pons ว่ากระบวนการหลอมนิวเคลียร์อาจเกิดขึ้นไม่ได้ที่อุณหภูมิสูงมาก แต่ที่อุณหภูมิห้อง

สมมติฐานนี้ถูกยกเลิกโดยชุมชนวิทยาศาสตร์ เนื่องจากนักเคมีไม่สามารถพิสูจน์ได้ว่าพวกเขาบรรลุการหลอมนิวเคลียร์แบบเย็น

และนิวเคลียร์ฟิชชันคืออะไร?

นิวเคลียร์ฟิชชันเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นตรงข้ามกับกระบวนการนิวเคลียร์ฟิวชัน แทนที่จะเป็นการรวมตัวของนิวเคลียสของอะตอม สิ่งที่เกิดขึ้นคือการแตกของพวกมัน

องค์ประกอบที่ใช้มากที่สุดในกระบวนการนี้คือยูเรเนียม พลังงานที่ปล่อยออกมาในปฏิกิริยาอย่างน้อย 8.10⁷ กิโลจูลต่อโมล แม้ว่าจะสูง แต่ก็ต่ำกว่าพลังงานที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน

ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม? อ่าน นิวเคลียร์.

แบบฝึกหัดเรื่องนิวเคลียร์ฟิวชัน

คำถามที่ 1

(UFCE) นิพจน์นิวเคลียร์ฟิวชั่นเทียบเท่ากับ:

ก) การทำให้เหลวของแกน
ข) นิวเคลียร์ฟิชชัน
c) การแตกของนิวเคลียสทำให้เกิดนิวเคลียสที่เล็กกว่า
d) การรวมตัวของนิวเคลียสทำให้เกิดนิวเคลียสที่ใหญ่ขึ้น

ดูคำตอบ

ทางเลือกที่ถูกต้อง: d) การประกอบนิวเคลียสเพื่อสร้างนิวเคลียสที่ใหญ่ขึ้น

ในนิวเคลียสของนิวเคลียส นิวเคลียสของอะตอมจะรวมกันและสร้างนิวเคลียสที่ใหญ่ขึ้น ในกระบวนการนี้ จะปล่อยนิวตรอนและพลังงานจำนวนมากออกมาด้วย

คำถาม2

(FGV-SP) ว่าด้วยการแยกตัวของนิวเคลียสและนิวเคลียสฟิวชัน:

ก) ข้อกำหนดมีความหมายเหมือนกัน
b) นิวเคลียร์ฟิวชันมีหน้าที่สร้างแสงและความร้อนในดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์อื่นๆ
c) มีเพียงนิวเคลียร์ฟิวชั่นเท่านั้นที่ประสบปัญหาในการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสีอย่างปลอดภัย
ง) ปัจจุบันนิวเคลียร์ฟิวชันใช้ในการผลิตพลังงานเชิงพาณิชย์ในหลายประเทศ
จ) ทั้งสองวิธียังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและไม่ได้นำไปใช้ในเชิงพาณิชย์

ดูคำตอบ

ทางเลือกที่ถูกต้อง: b) นิวเคลียร์ฟิวชันมีหน้าที่สร้างแสงและความร้อนในดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์อื่นๆ

ภายในดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์อื่น ปฏิกิริยาฟิวชันหลายอย่างเกิดขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิสูง ซึ่งจำเป็นสำหรับปฏิกิริยาประเภทนี้ที่จะเกิดขึ้น

คำถาม 3

ความแตกต่างระหว่างฟิชชันกับนิวเคลียร์ฟิวชันคืออะไร?

ดูคำตอบ

คำตอบ: นิวเคลียร์ฟิชชันสอดคล้องกับการแยกตัวของนิวเคลียสอะตอมที่ไม่เสถียรและการเกิดนิวเคลียสที่เสถียรกว่าสองนิวเคลียส อย่างไรก็ตาม ในการหลอมรวม นิวเคลียสสองอันจะรวมกันเป็นนิวเคลียสที่เสถียรกว่า

คำถาม 4

(FEI-SP) ระเบิดไฮโดรเจนเป็นตัวอย่างของปฏิกิริยานิวเคลียร์:

ก) ประเภทฟิชชัน
b) ที่เกิดเฉพาะการปล่อยรังสีอัลฟาเท่านั้น
c) ที่เกิดเฉพาะการปล่อยรังสีเบตาเท่านั้น
d) ของประเภทฟิวชั่น
จ) ที่เกิดเฉพาะรังสีแกมมาเท่านั้น

ดูคำตอบ

ทางเลือกที่ถูกต้อง: d) ประเภทฟิวชั่น

ระเบิดไฮโดรเจนภายในประกอบด้วยแหล่งกำเนิดที่ปล่อยไอโซไทป์ของไฮโดรเจน ทริเทียม และดิวเทอเรียม ซึ่งเมื่อรวมกันแล้วจะปล่อยพลังงานจำนวนมาก

ดูคำถามสอบเข้ามหาวิทยาลัยในหัวข้อที่เราเตรียมไว้ให้: การออกกำลังกายกัมมันตภาพรังสี.