Sự khác biệt giữa phân hạch và hợp nhất

Phân hạch và hợp hạch là hai loại phản ứng khác nhau trong đó một lượng lớn năng lượng được giải phóng. Mặc dù năng lượng được giải phóng trong cả hai phản ứng phân hạch và phản ứng tổng hợp, nhưng điểm khác biệt chính là sự phân hạch là quá trình phân tách nguyên tử thành hai hoặc các hạt nhỏ hơn và hợp hạch là hợp nhất hoặc liên kết với nhau từ hai nguyên tử nhỏ hơn để tạo thành một nguyên tử lớn hơn.

Trong khi phản ứng tổng hợp diễn ra trong tự nhiên như các ngôi sao, sự phân hạch thường không xảy ra trong tự nhiên. Sự phân hạch xảy ra với các nguyên tố nặng như Uranium và phản ứng tổng hợp tiến hóa các nguyên tố nhẹ hơn.

Phân hạch và hợp hạch xảy ra trong các điều kiện khác nhau. Phân hạch đòi hỏi khối lượng quan trọng lớn và neutron chậm để bắt đầu quá trình. Sự hợp nhất xảy ra khi hai hạt nhân đến rất gần nhau. Chúng chỉ kết hợp với nhau nếu lực chủ động giữa chúng có khả năng vượt qua lực tĩnh điện liên kết với nó.

Về mặt nhu cầu năng lượng cho hai quá trình, quá trình phân hạch chỉ cần một năng lượng thấp để phân tách nguyên tử, trong khi phản ứng tổng hợp chỉ diễn ra dưới năng lượng lớn. Sự kết hợp đòi hỏi năng lượng rất lớn để liên kết hai hạt nhân.

Phản ứng nhiệt hạch được coi là thân thiện với môi trường hơn để sản xuất năng lượng hạt nhân. Nếu phản ứng vượt khỏi tầm kiểm soát trong phản ứng tổng hợp, toàn bộ quá trình sẽ tự động dừng lại khi nó nguội đi, điều đó có nghĩa là những người tham gia hoạt động vô tuyến không lan ra. Thiệt hại tối đa của phản ứng tổng hợp chỉ là sự hóa hơi của bất cứ thứ gì trong vùng lân cận của phản ứng. Nhưng nếu phản ứng phân hạch vượt khỏi tầm kiểm soát, sự tan chảy hạt nhân có thể xảy ra có thể gây ra sự phát xạ ion tham gia phóng xạ với số lượng lớn hơn.

Khi so sánh chất thải phóng xạ được tạo ra bởi hai phản ứng này, chất thải phóng xạ đi kèm với phản ứng tổng hợp rất thấp so với chất thải được tạo ra bởi phản ứng phân hạch. Sự kết hợp cũng tạo ra nhiều năng lượng hơn và nó có thể lớn hơn ba đến bốn lần so với phản ứng phân hạch.

Mặc dù phản ứng tổng hợp tạo ra nhiều năng lượng hơn và ít nguy hiểm hơn các phản ứng phân hạch, các lò phản ứng nhiệt hạch vẫn chưa được phát triển. Thực tế sẽ tốn kém hơn khi phát triển các điều kiện cần thiết cho phản ứng nhiệt hạch.

Phân hạch xảy ra do phản ứng dây chuyền, và không có phản ứng dây chuyền xảy ra trong phản ứng tổng hợp. Trong phản ứng phân hạch, phản ứng dây chuyền xảy ra do sự tương tác giữa neutron và đồng vị phân hạch. Trong khi đó, phản ứng tổng hợp chỉ xảy ra dưới nhiệt độ và áp suất cao.

Một sự khác biệt khác giữa phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch là năng lượng từ phản ứng phân hạch có thể được kiểm soát nhưng nó không thể được kiểm soát trong phản ứng tổng hợp.

[Tín dụng hình ảnh: Wikipedia.org]