융합 반응

핵 융합은 빛의 원소들 사이의 핵 반응이 더 무거운 요소 (최대 철 포함)를 형성하는 과정이다. 상호 작용 핵이 낮은 원자 수 (예 :수소 [원자 수와 같은] 또는 중수소 및 삼중습의 동위 원소)를 가진 요소에 속하는 경우, 상당한 양의 에너지를 방출합니다.

핵분열 및 융합 반응에 대한 재료 노트

융합 반응

융합 반응은 둘 이상의 더 작고 가벼운 원자가 함께 융합 될 때 발생하여 무겁고 더 큰 원자를 생성 할 때 발생합니다. 융합 반응에는 고온과 고밀도 환경이 필요합니다. 이 반응을 완료하려면 매우 높은 에너지가 필요합니다. 그러나 융합 반응에서 방출 된 에너지는 핵분열 반응에서 방출 된 에너지보다 3 ~ 4 배 높습니다.

퓨전 반응은 태양을 포함한 별의 기본 에너지 원을 제공합니다. 열핵 반응과 뉴 클레오스 합성은 장기간에 걸쳐 조성 변화를 유발하기 때문에 별 진화는 여러 단계를 통과하는 것으로 보일 수있다. 수소의 연소 (H)는 별의 소스 융합 에너지를 시작하고 헬륨 (HE)의 생성으로 이어진다.

실질적인 사용을위한 융합 에너지의 생산은 또한 헬륨을 생성하기 위해 화상을 입는 가장 가벼운 요소들 사이의 융합 반응에 달려 있습니다.

무거운 원소를 분열시키는 핵분열 반응과 같은 광 원소 사이의 융합 반응은 결합 에너지라고 불리는 핵 물질의 주요 특성으로 인해 에너지를 방출합니다. 결합 에너지는 융합 또는 핵분열에 의해 방출 될 수있다. 핵의 결합 에너지는 성분 핵이 결합 된 효율의 척도입니다.

핵에 z 양성자와 중성자가있는 요소를 고려해 봅시다. 요소 A의 원자 중량은 Z + N이고, 요소의 원자 수는 Z로 간주된다. 결합 에너지 B는 별도로 취한 Z 양성자와 N 중성자 사이의 질량 차이와 질량 m을 갖는 핵에서 결합 된 핵 (Z + N) 사이의 질량 차이와 관련된 에너지이다.

따라서, 결합 에너지는

로 제공된다

B =(Z+N-MC) ²

여기,

Mn =중성자의 질량

MP =양성자 질량

C =빛의 속도

융합 반응에서 방출 된 에너지

결과 입자의 총 질량이 초기 반응물의 질량보다 작을 때 에너지는 핵 반응에서 방출됩니다. 이를 결정하기 위해서는 x와 a 인 두 개의 핵을 고려해야합니다.

x+a → y+b

입자 a 및 b 양성자 또는 중성자 인 핵이지만 일반적으로 핵이 될 수 있습니다. 이제 내부적으로 흥분하지 않는 입자는 없으며 (즉, 모든 것이 그들의 접지 상태입니다), Q -이 반응의 값이라고 불리는 에너지 수량은

로 주어집니다.

q =mx+ma-mb-my) c²

여기,

m =는 질량을 나타냅니다

C =빛의 속도

에너지 값 q 인 경우 양성이면 반응은 외향적입니다. 에너지 값 q 인 경우 음성이고, 반응은 엔도 적입니다 (이것은 에너지를 흡수합니다). 총 양성자 수와 중성자 수가 모두 반응 전후에 보존되면 (D-T 반응과 같은), q -값은

로 제공되는 각 입자의 결합 에너지 B의 관점에서 결정됩니다.

q =by+bb-bx-ba

핵분열 반응

핵분열 반응은 중성자가 불안정한 동위 원소로 폭격 할 때 발생합니다. 이러한 유형의 반응은 제어하기가 어렵습니다. 그러나 초기 조건은 달성하기 간단합니다. 핵분열 반응에서, 원자는 2 개 이상의 더 작고 가벼운 원자로 분할된다. 핵분열 반응은 고도로 방사성 입자를 생성합니다.