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所属分类:化学
裂变和聚变是释放大量能量的两种不同类型的反应。虽然裂变和聚变反应都会释放能量,但主要区别在于裂变是将原子分裂成两个或更小的粒子的过程,而聚变是将两个或更多个较小的原子融合或连接在一起形成更大的原子。
虽然聚变像恒星一样在自然界中发生,但裂变通常不会在自然界中发生。铀等重元素会发生裂变,而轻元素会发生聚变。
裂变和聚变发生在不同的条件下。裂变需要大的临界质量和慢的中子来启动该过程。当两个原子核非常靠近时就会发生聚变。只有当它们之间的作用力能够克服束缚它们的静电力时,它们才会结合在一起。
就这两个过程的能量需求而言,裂变只需要较低的能量来分裂原子,而聚变则需要大量的能量才能发生。聚变需要巨大的能量来连接两个原子核。
聚变反应被认为是更环保的产生核能的方法。如果聚变反应失控,整个过程在冷却时会自动停止,这意味着放射性粒子不会扩散。聚变反应的最大损害只是反应附近任何物质的蒸发。但如果裂变反应失控,可能会发生核熔毁,从而导致大量放射性粒子离子的发射。
比较这两个反应产生的放射性废物,聚变产生的放射性废物比裂变反应产生的放射性废物非常低。聚变还产生更多的能量,可能是裂变反应的三到四倍。
尽管聚变反应比裂变反应产生更多的能量并且危险性更小,但聚变反应堆仍有待开发。事实上,开发聚变反应所需的条件的成本更高。
裂变是由于链式反应而发生的,而聚变则不发生链式反应。在裂变中,由于中子和裂变同位素之间的相互作用而发生链式反应。同时,聚变仅在极端温度和压力下发生。
裂变反应和聚变反应之间的另一个区别是裂变的能量可以控制,但聚变的能量不能控制。