핵분열
* 과정 : 핵분열은 무거운 원자 핵 (우라늄)을 두 개의 가벼운 핵으로 분할하는 과정입니다.
* 에너지 방출 : 핵분열은 주로 핵분열 생성물 (2 가벼운 핵), 감마선 및 중성자의 동역학 에너지 형태로 엄청난 양의 에너지를 방출합니다.
* 예 : 하나의 우라늄 -235 원자의 핵분열은 약 200 meV (메가-전자 볼트)의 에너지를 방출합니다.
퓨전
* 과정 : 융합은 두 개의 광 원자 핵 (수소 동위 원소)을 결합하여 더 무거운 핵을 형성하는 과정입니다.
* 에너지 방출 : 퓨전은 핵분열보다 훨씬 더 많은 에너지를 방출하지만 양으로 하전 된 핵 사이의 정전기 반발을 극복하기 위해 매우 높은 온도와 압력이 필요합니다.
* 예 : 헬륨을 형성하기위한 2 개의 중수소 핵 (수소 동위 원소)의 융합은 약 17.6 MeV의 에너지를 방출합니다.
핵분열 및 융합 비교
* 에너지 수율 : 융합 반응은 핵분열 반응보다 단위 질량 당 상당히 더 많은 에너지를 방출합니다.
* 연료 : 핵분열 반응은 우라늄 및 플루토늄과 같은 무거운 원소를 사용하는 반면, 융합 반응은 수소 동위 원소와 같은 빛의 원소를 사용합니다.
* 폐기물 : 핵분열은 방사성 폐기물을 생성하는 반면 퓨전은 대부분 비 방사성 헬륨을 생성합니다.
* 조건 : 핵분열은 실온에서 발생할 수 있지만 융합은 매우 높은 온도와 압력이 필요합니다.
실제 응용
* 원자력 발전소 : 핵분열은 원자력 발전소에서 전기를 생산하기 위해 사용됩니다.
* 수소 폭탄 : 융합 반응은 수소 폭탄의 기초입니다.
* 미래 에너지 : 퓨전 연구는 안전하고 지속 가능한 에너지 원을 개발하기 위해 진행 중입니다.
키 포인트 : 핵분열 및 퓨전은 아인슈타인의 유명한 방정식 E =MC²에 의해 설명 된 바와 같이, 작은 비트의 질량을 에너지로 전환하여 대량의 에너지를 방출한다.
