Nükleer fisyon ve nükleer füzyonun her ikisi de büyük miktarda enerji açığa çıkaran nükleer olaylardır. Ancak farklı ürünler üreten farklı süreçlerdir. Nükleer fisyon ve nükleer füzyon işlemlerinin gerçekte ne olduğunu ve bunların birbirinden nasıl ayırt ayrıldığını görelim.
Nükleer Fisyon ve Nükleer Füzyon
Nükleer Fisyon
Nükleer fisyon bir atomun çekirdeği iki veya daha fazla küçük çekirdeğe bölündüğünde gerçekleşir. Bu küçük çekirdeklere fisyon ürünleri denir. Genellikle parçacıklar (örneğin, nötronlar, fotonlar, alfa parçacıkları) salınır. Bu işlem fisyon ürünlerinin kinetik enerjisini gama radyasyonu şeklinde serbest bırakan bir ekzotermik işlemdir. Enerjinin serbest bırakılmasının nedeni, fisyon ürünlerinin ana çekirdekten daha kararlı (daha az enerjik) olmasıdır. Bir elementin protonlarının sayısının değiştirilmesi esas olarak elementi birinden diğerine değiştirdiği için bir fisyon elementlerin dönüşümü olarak düşünülebilir. Nükleer fisyon, radyoaktif izotopların çürümesi gibi doğal olarak meydana gelebilir veya bir reaktörde veya silahta yapay olarak gerçekleştirilebilir.
Nükleer fisyon örneği
23592U + 10n → 9038Sr + 14354Xe + 310n
Nükleer Füzyon
Nükleer füzyon, atom çekirdeğinin daha ağır çekirdekler oluşturmak üzere bir araya getirildiği bir işlemdir. Son derece yüksek sıcaklıklar (1.5 x 107°C civarında) çekirdekleri bir araya zorlar ve güçlü nükleer kuvvet onları bağlar. Füzyon oluştuğunda büyük miktarda enerji açığa çıkar. Enerjinin hem atomlar ayrıldığında hem de birleştiğinde serbest bırakılması mantıksız görünebilir. Enerjinin füzyondan serbest bırakılmasının nedeni iki atomun tek bir atomdan daha fazla enerjiye sahip olmasıdır. Protonları, aralarındaki geri tepmenin üstesinden gelecek şekilde yakınlaşmaya zorlamak çok fazla enerji gerektirir. Ancak bir noktada onları bağlayan güçlü kuvvet, elektriksel tepmenin üstesinden gelir.
Çekirdekler birleştirildiğinde fazla kalan enerji açığa çıkar. Fisyon gibi nükleer füzyon da bir elementi diğerine dönüştürebilir. Örneğin, yıldızlardaki hidrojen çekirdeği elementleri birleşerek helyum oluşturur. Füzyon, atom çekirdeğini periyodik tablodaki en yeni elemanları oluşturmaya zorlamak için de kullanılır. Füzyon doğada meydana gelir, ancak Dünya'da değil yıldızlardadır. Yeryüzündeki füzyon sadece laboratuvarlarda ve silahlarda gerçekleşir.
Nükleer füzyon örnekleri
Güneş'te gerçekleşen reaksiyonlar bir nükleer füzyon örneğidir:
11H + 21H → 32He32He + 32He → 42He + 211H
32He + 32He → 42He + 211H
11H + 11H → 21H + 0+1β
Fisyon ile Füzyon Arasındaki Fark
Hem fisyon hem de füzyon muazzam miktarda enerji açığa çıkarır. Nükleer bombalarda hem fisyon hem de füzyon reaksiyonları meydana gelebilir. Öyleyse fisyon ve füzyonu nasıl ayırt edersiniz?
- Fisyon atom çekirdeğini daha küçük parçalara böler. Başlangıç elemanları, fisyon ürünlerinden daha yüksek bir atom numarasına sahiptir. Örneğin uranyum, stronsiyum ve kripton üretmek için parçalanabilir.
- Füzyon atom çekirdeğini bir araya getirir. Oluşan element başlangıçtaki materyalden daha fazla nötron veya protona sahiptir. Örneğin iki hidrojen, helyum oluşturmak için kaynaşabilir.
- Fisyon, Dünya üzerinde doğal olarak meydana gelir. Bir örnek, yeterince küçük bir hacimde yeterli miktarda uranyum (nadiren) bulunması durumunda ortaya çıkan kendiliğinden oluşan uranyum fisyonudur. Öte yandan füzyon Dünya'da doğal olarak oluşmaz. Füzyon yıldızlarda oluşur.
Nükleer Fisyon ve Nükleer Füzyon Farkları Hakkında Sık Sorulanlar
Nükleer fisyon nedir?
Nükleer fisyon, bir atomun çekirdeğinin iki veya daha fazla küçük çekirdeğe bölünmesi ve bu süreçte büyük miktarda enerji açığa çıkarması sürecidir.
Nükleer füzyon nedir?
Nükleer füzyon, iki veya daha fazla atom çekirdeğinin birleşerek daha ağır bir çekirdek oluşturması ve bu süreçte büyük miktarda enerji açığa çıkarması sürecidir.
Nükleer fisyon ve nükleer füzyon nasıl farklıdır?
Nükleer fisyon atom çekirdeklerinin bölünmesini içerirken, nükleer füzyon atom çekirdeklerinin birleştirilmesini içerir. Fisyon tipik olarak nükleer enerji santrallerinde ve atom bombalarında kullanılırken, füzyon termonükleer silahlarda ve potansiyel bir enerji kaynağı olarak füzyon üzerine devam eden araştırmalarda kullanılmaktadır.
Nükleer fisyonda hangi elementler yer alır?
Nükleer fisyon genellikle uranyum, plütonyum veya toryum gibi daha ağır elementleri içerir.
Nükleer füzyonda hangi elementler yer alır?
Nükleer füzyon tipik olarak hidrojen, döteryum veya helyum-3 gibi daha hafif elementleri içerir. En yaygın füzyon reaksiyonu, hidrojen izotoplarının (döteryum ve trityum) helyum oluşturmak üzere birleşmesini içerir ve bu süreçte büyük miktarda enerji açığa çıkar.
Nükleer fisyon ve nükleer füzyon arasındaki farklar yazımız burada son buldu. Daha fazla içerik için bu bağlantıyı takip edebilirsiniz: https://evrenatlasi.com/k/bilim-teknoloji