¿Cuáles son las similitudes y diferencias entre un reactor de fisión y fusión?

Answer 1

Son máquinas COMPLETAMENTE diferentes.

Los reactores de fusión (que aún no hemos construido) crean energía pero fusionan átomos ligeros como hidrógeno o helio. En este proceso, se crean nuevos átomos más pesados ​​y se libera una inmensa cantidad de energía de la masa sobrante. Nuestro Sol y todas las demás estrellas operan según este principio. Las bombas de hidrógeno también usan este principio.

El problema principal en la creación de una reacción de fusión controlada es el hecho de que para unir dos núcleos (para que puedan fusionarse) el reactor necesita calentar los elementos (combustible) a una temperatura inmensa y luego mantener esa temperatura.

Como no tenemos materiales que contengan esta sustancia caliente, plasma, tratamos de contenerla utilizando un campo electromagnético. Esto funciona en teoría, pero contener plasma en la práctica está demostrando ser todo un desafío.

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Los reactores de fisión crean energía al dividir átomos pesados, fisibles, como U235 o P239. En el proceso, se crean átomos más ligeros. Además, se liberan pocos neutrones después de la división del átomo pesado: estos neutrones golpean a otros átomos pesados ​​y los dividen. Esto se llama “una reacción en cadena”. Lo más importante, se libera una inmensa cantidad de energía en forma de calor (de la pequeña cantidad de masa restante). Esta es energía térmica que luego se utiliza para evaporar el agua en vapor para generar generadores y generar electricidad.

Esta tecnología está bien estudiada y ha estado disponible comercialmente desde principios de la década de 1950.

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Answer 2

Un reactor de fusión fusiona los núcleos de átomos, y un reactor de fisión los separa.

En una aplicación común, la fusión nuclear aún no ha logrado ganancias significativas de energía neta, pero se están realizando investigaciones exhaustivas para que sea viable como fuente de energía general. Los combustibles de fusión más comunes son átomos más pequeños, como el deuterio y el boro, y los desechos que quedan son irrelevantes para el medio ambiente o más fáciles de eliminar que los desechos de fisión.

Actualmente, la fisión impregna la mayor parte de la actividad nuclear que se desarrolla hoy en día y alimenta nuestros reactores y nuestro arsenal nuclear. Los combustibles comunes generalmente vienen como átomos con núcleos más grandes, incluidos uranio, torio y plutonio. Si bien estos combustibles son más fáciles de obtener energía, tienen el desagradable hábito de dejar residuos muy radiactivos y difíciles de eliminar. A partir de ahora, el mundo tiene dificultades para deshacerse de combustible nuclear gastado de 60 años de las centrales eléctricas, y con las crecientes demandas de energía, uno de los mayores problemas que enfrenta la fisión hoy en día será la eliminación de esos desechos de manera segura y las continuas mejoras de seguridad necesarias en reactores para evitar colapsos (Chernobyl, Three-Mile Island, Fukushima, etc.)

Answer 3

Yusuf, hay una gran similitud en que ambos dependen de transformaciones que conllevan pérdida de masa y, por lo tanto, liberación de energía masiva de acuerdo con E = Mc2.

La transformación de fisión es la ruptura de núcleos pesados en una forma con algo menos de masa. La transformación de fusión es la combinación de núcleos ligeros en una forma con menos masa. En cualquier caso, hay una gran liberación de energía, principalmente en forma de calor. Esto puede ser convertido por tecnología de energía convencional en energía eléctrica.

En este baile de la tabla periódica, el hierro es el punto medio. En principio, los núcleos de elementos más pesados ​​pueden fisión y perder masa, mientras que los más ligeros pueden fusionarse y perder masa.

Hay dos diferencias muy grandes. Los reactores de fisión funcionan a temperaturas de alrededor de 1000 C. Los reactores de fusión necesitan temperaturas ultra altas que exceden las del Sol. El problema clave con la fusión es desarrollar técnicas y materiales para crear y contener esas temperaturas. Ha demostrado ser intratable por más de 60 años.

En el lado positivo para la fusión; El proceso crea muy poca radiactividad residual. Lo que hay es relativamente de corta duración. La fisión, por otro lado, produce material radiactivo considerable y de larga vida, principalmente en forma de actínidos. De ahí el problema del almacenamiento de residuos para los reactores de fisión.

A pesar de todos esos problemas, mi opinión es que dentro de un siglo la energía nuclear será, con mucho, la fuente dominante de energía para la humanidad.

Los mejores deseos

Answer 4

La mayor diferencia es que los reactores de fisión realmente existen y los reactores de fusión solo existen en la ciencia ficción. La siguiente gran diferencia es que un reactor de fisión usa neutrones para hacer que elementos pesados ​​(uranio, plutonio, etc.) se separen y los reactores de fusión teóricos usan altas temperaturas para hacer que los elementos ligeros se combinen (fusionen).