Phân hạch và hợp nhất hạt nhân
Share
Phản ứng tổng hợp hạt nhân và phân hạch hạt nhân là các loại phản ứng khác nhau giải phóng năng lượng do sự hiện diện của các liên kết nguyên tử năng lượng cao giữa các hạt được tìm thấy trong hạt nhân. Trong quá trình phân hạch, một nguyên tử được chia thành hai hoặc nhiều nguyên tử nhỏ hơn, nhẹ hơn. Ngược lại, sự kết hợp xảy ra khi hai hoặc nhiều nguyên tử nhỏ hơn hợp nhất với nhau, tạo ra một nguyên tử lớn hơn, nặng hơn.
Biểu đồ so sánh
| Phân hạch hạt nhân | Hợp nhất hạt nhân | |
|---|---|---|
| Định nghĩa | Phân hạch là sự phân tách một nguyên tử lớn thành hai hoặc nhiều nguyên tử nhỏ hơn. | Sự hợp nhất là sự hợp nhất của hai hoặc nhiều nguyên tử nhẹ hơn thành một nguyên tử lớn hơn. |
| Sự xuất hiện tự nhiên của quá trình | Phản ứng phân hạch thường không xảy ra trong tự nhiên. | Sự hợp nhất xảy ra ở các ngôi sao, như mặt trời. |
| Sản phẩm phụ của phản ứng | Phân hạch tạo ra nhiều hạt phóng xạ cao. | Rất ít hạt phóng xạ được tạo ra bởi phản ứng tổng hợp, nhưng nếu sử dụng "kích hoạt" phân hạch, các hạt phóng xạ sẽ tạo ra từ đó. |
| Điều kiện | Khối lượng tới hạn của chất và neutron tốc độ cao là bắt buộc. | Mật độ cao, môi trường nhiệt độ cao là cần thiết. |
| Yêu cầu năng lượng | Mất ít năng lượng để phân tách hai nguyên tử trong phản ứng phân hạch. | Cần có năng lượng cực cao để đưa hai hoặc nhiều proton đến gần đủ để lực hạt nhân vượt qua lực đẩy tĩnh điện của chúng. |
| Phát hành năng lượng | Năng lượng được giải phóng bởi quá trình phân hạch lớn hơn một triệu lần so với năng lượng được giải phóng trong các phản ứng hóa học, nhưng thấp hơn năng lượng được giải phóng bởi phản ứng tổng hợp hạt nhân. | Năng lượng được giải phóng bởi phản ứng tổng hợp lớn gấp ba đến bốn lần năng lượng được giải phóng bởi phản ứng phân hạch. |
| Vũ khí hạt nhân | Một loại vũ khí hạt nhân là bom phân hạch, còn được gọi là bom nguyên tử hoặc bom nguyên tử. | Một loại vũ khí hạt nhân là bom hydro, sử dụng phản ứng phân hạch để "kích hoạt" phản ứng hợp hạch. |
| Sản xuất năng lượng | Phân hạch được sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân. | Fusion là một công nghệ thử nghiệm để sản xuất điện. |
| Nhiên liệu | Uranium là nhiên liệu chính được sử dụng trong các nhà máy điện. | Đồng vị hydro (Deuterium và Tritium) là nhiên liệu chính được sử dụng trong các nhà máy điện nhiệt hạch thực nghiệm. |
Nội dung: Phân hạch và hợp nhất hạt nhân
- 1. Định nghĩa
- 2 phân hạch so với vật lý hợp nhất
- 2.1 Điều kiện phân hạch và hợp nhất
- 2.2 Phản ứng dây chuyền
- 2.3 Tỷ số năng lượng
- 3 Sử dụng năng lượng hạt nhân
- 3.1 Mối quan tâm
- 3.2 Chất thải hạt nhân
- 4 sự xuất hiện tự nhiên
- 5 hiệu ứng
- 6 Sử dụng vũ khí hạt nhân
- 7 Chi phí
- 8 tài liệu tham khảo
Các định nghĩa
Sự kết hợp của deuterium với triti tạo ra helium-4, giải phóng neutron và giải phóng 17,59 MeV năng lượng. Phản ứng tổng hợp hạt nhân là phản ứng trong đó hai hoặc nhiều hạt nhân kết hợp với nhau, tạo thành một nguyên tố mới có số nguyên tử cao hơn (nhiều proton hơn trong hạt nhân). Năng lượng được giải phóng trong phản ứng tổng hợp có liên quan đến E = mc 2 (Phương trình khối lượng năng lượng nổi tiếng của Einstein). Trên trái đất, phản ứng tổng hợp có khả năng nhất là phản ứng Deuterium-Tritium. Deuterium và Tritium là đồng vị của hydro.
2 1Deuterium + 3 1Tritium = 42Anh ta + 10n + 17,6 MeV
[Hình ảnh: Phản ứng phân hạch.svg | ngón tay cái | không | Phản ứng phân hạch]]
Phản ứng phân hạch hạt nhân là sự phân tách hạt nhân lớn thành các photon dưới dạng tia gamma, neutron tự do và các hạt hạ nguyên tử khác. Trong một phản ứng hạt nhân điển hình liên quan đến 235U và một neutron:
23592Bạn + n = = 23692Bạn
theo dõi bởi
23692U = 14456Ba + 89 36Kr + 3n + 177 MeV
Phân hạch so với vật lý hợp nhất
Các nguyên tử được giữ bởi hai trong bốn lực cơ bản của tự nhiên: liên kết hạt nhân yếu và mạnh. Tổng lượng năng lượng được giữ trong các liên kết của các nguyên tử được gọi là năng lượng liên kết. Năng lượng liên kết càng được giữ trong các liên kết, nguyên tử càng ổn định. Hơn nữa, các nguyên tử cố gắng trở nên ổn định hơn bằng cách tăng năng lượng liên kết của chúng.
Nucleon của một nguyên tử sắt là nucleon ổn định nhất được tìm thấy trong tự nhiên, và nó không hợp nhất cũng không tách ra. Đây là lý do tại sao sắt nằm ở đầu đường cong năng lượng liên kết. Đối với hạt nhân nguyên tử nhẹ hơn sắt và niken, năng lượng có thể được chiết xuất bằng cách kết hợp hạt nhân sắt và niken với nhau thông qua phản ứng tổng hợp hạt nhân. Ngược lại, đối với hạt nhân nguyên tử nặng hơn sắt hoặc niken, năng lượng có thể được giải phóng bằng chia tách các hạt nhân nặng thông qua phân hạch hạt nhân.
Khái niệm phân tách nguyên tử nảy sinh từ công trình của nhà vật lý người Anh gốc New Zealand Ernest Rutherford, cũng dẫn đến việc phát hiện ra proton.
Điều kiện phân hạch và hợp nhất
Sự phân hạch chỉ có thể xảy ra ở những đồng vị lớn chứa nhiều neutron hơn proton trong hạt nhân của chúng, dẫn đến môi trường hơi ổn định. Mặc dù các nhà khoa học chưa hiểu đầy đủ lý do tại sao sự không ổn định này rất hữu ích cho quá trình phân hạch, nhưng lý thuyết chung là số lượng lớn các proton tạo ra lực đẩy mạnh giữa chúng và quá ít hoặc quá nhiều neutron tạo ra "khoảng trống" gây ra sự suy yếu liên kết hạt nhân, dẫn đến sự phân rã (bức xạ). Những hạt nhân lớn có nhiều "khoảng trống" này có thể bị "phân tách" do tác động của neutron nhiệt, nên được gọi là neutron "chậm".
Điều kiện phải đúng cho một phản ứng phân hạch xảy ra. Để phân hạch tự duy trì, chất phải đạt khối lượng tới hạn, khối lượng tối thiểu cần thiết; giảm độ dài giới hạn khối lượng tới hạn chỉ còn micro giây. Nếu khối lượng tới hạn quá nhanh, nghĩa là có quá nhiều neutron được giải phóng trong vài nano giây, phản ứng sẽ hoàn toàn bùng nổ và sẽ không xảy ra sự giải phóng năng lượng mạnh mẽ nào.
Lò phản ứng hạt nhân chủ yếu là các hệ thống phân hạch được kiểm soát sử dụng từ trường để chứa neutron đi lạc; điều này tạo ra tỷ lệ giải phóng neutron xấp xỉ 1: 1, nghĩa là một neutron nổi lên từ tác động của một neutron. Vì con số này sẽ thay đổi theo tỷ lệ toán học, theo phân bố Gaussian, từ trường phải được duy trì để lò phản ứng hoạt động, và các thanh điều khiển phải được sử dụng để làm chậm hoặc tăng tốc độ hoạt động của neutron.
Sự hợp nhất xảy ra khi hai nguyên tố nhẹ hơn bị buộc với nhau bởi năng lượng khổng lồ (áp suất và nhiệt) cho đến khi chúng hợp nhất vào một đồng vị khác và giải phóng năng lượng. Năng lượng cần thiết để bắt đầu phản ứng nhiệt hạch lớn đến mức phải mất một vụ nổ nguyên tử để tạo ra phản ứng này. Tuy nhiên, một khi hợp hạch bắt đầu, về mặt lý thuyết nó có thể tiếp tục tạo ra năng lượng miễn là nó được kiểm soát và các đồng vị nung chảy cơ bản được cung cấp.
Hình thức hợp nhất phổ biến nhất, xảy ra ở các ngôi sao, được gọi là "phản ứng tổng hợp D-T", đề cập đến hai đồng vị hydro: deuterium và tritium. Deuterium có 2 neutron và triti có 3, nhiều hơn một proton của hydro. Điều này làm cho quá trình hợp hạch trở nên dễ dàng hơn vì chỉ cần phải vượt qua điện tích giữa hai proton, bởi vì việc hợp nhất neutron và proton đòi hỏi phải vượt qua lực đẩy tự nhiên của các hạt tích điện (proton có điện tích dương, so với sự thiếu điện tích của neutron ) và nhiệt độ - trong một khoảnh khắc - gần 81 triệu độ F cho phản ứng tổng hợp DT (45 triệu Kelvin hoặc ít hơn một chút ở Celsius). Để so sánh, nhiệt độ lõi của mặt trời là khoảng 27 triệu F (15 triệu C).[1]
Một khi nhiệt độ này đạt được, phản ứng tổng hợp kết quả phải được chứa đủ lâu để tạo ra plasma, một trong bốn trạng thái của vật chất. Kết quả của việc ngăn chặn như vậy là sự giải phóng năng lượng từ phản ứng D-T, tạo ra helium (một loại khí cao quý, trơ cho mọi phản ứng) và neutron dự phòng hơn là có thể "gieo mầm" hydro cho các phản ứng tổng hợp. Hiện tại, không có cách nào an toàn để tạo ra nhiệt độ nhiệt hạch ban đầu hoặc chứa phản ứng nung chảy để đạt được trạng thái plasma ổn định, nhưng những nỗ lực vẫn đang tiếp diễn.
Một loại lò phản ứng thứ ba được gọi là lò phản ứng giống. Nó hoạt động bằng cách sử dụng phân hạch để tạo ra plutoni có thể gieo hạt hoặc làm nhiên liệu cho các lò phản ứng khác. Lò phản ứng của nhà tạo giống được sử dụng rộng rãi ở Pháp, nhưng rất tốn kém và đòi hỏi các biện pháp an ninh quan trọng, vì đầu ra của các lò phản ứng này cũng có thể được sử dụng để chế tạo vũ khí hạt nhân..
Phản ứng dây chuyền
Phản ứng hạt nhân phân hạch và hợp hạch là phản ứng dây chuyền, nghĩa là một sự kiện hạt nhân gây ra ít nhất một phản ứng hạt nhân khác, và điển hình là nhiều hơn. Kết quả là một chu kỳ phản ứng ngày càng tăng có thể nhanh chóng trở nên mất kiểm soát. Loại phản ứng hạt nhân này có thể là nhiều phần của các đồng vị nặng (ví dụ:. 235 U) hoặc sự hợp nhất của các đồng vị ánh sáng (ví dụ:. 2Tay 3H).
Phản ứng chuỗi phân hạch xảy ra khi neutron bắn phá các đồng vị không ổn định. Loại quá trình "tác động và phân tán" này rất khó kiểm soát, nhưng các điều kiện ban đầu tương đối đơn giản để đạt được. Một phản ứng chuỗi nhiệt hạch chỉ phát triển trong điều kiện áp suất và nhiệt độ khắc nghiệt duy trì ổn định nhờ năng lượng được giải phóng trong quá trình tổng hợp. Cả hai điều kiện ban đầu và trường ổn định đều rất khó thực hiện với công nghệ hiện tại.
Tỷ số năng lượng
Phản ứng nhiệt hạch giải phóng năng lượng gấp 3-4 lần so với phản ứng phân hạch. Mặc dù không có hệ thống nhiệt hạch dựa trên Trái đất, nhưng sản lượng của mặt trời là điển hình của việc sản xuất năng lượng nhiệt hạch ở chỗ nó liên tục chuyển đổi các đồng vị hydro thành helium, phát ra quang phổ của ánh sáng và nhiệt. Sự phân hạch tạo ra năng lượng của nó bằng cách phá vỡ một lực hạt nhân (lực mạnh) và giải phóng lượng nhiệt cực lớn hơn mức được sử dụng để làm nóng nước (trong lò phản ứng) để tạo ra năng lượng (điện). Fusion vượt qua 2 lực hạt nhân (mạnh và yếu), và năng lượng được giải phóng có thể được sử dụng trực tiếp để cung cấp năng lượng cho máy phát điện; Vì vậy, không chỉ được giải phóng nhiều năng lượng hơn, nó còn có thể được khai thác cho ứng dụng trực tiếp hơn.
Sử dụng năng lượng hạt nhân
Lò phản ứng hạt nhân thử nghiệm đầu tiên để sản xuất năng lượng bắt đầu hoạt động ở Chalk River, Ontario, vào năm 1947. Cơ sở năng lượng hạt nhân đầu tiên ở Hoa Kỳ, Lò phản ứng nhân giống thí nghiệm-1, được khai trương ngay sau đó, vào năm 1951; Nó có thể thắp sáng 4 bóng đèn. Ba năm sau, vào năm 1954, Hoa Kỳ đã cho ra mắt tàu ngầm hạt nhân đầu tiên của mình, Hoa Kỳ Nautilus, trong khi Hoa Kỳ đã cho ra mắt lò phản ứng hạt nhân đầu tiên trên thế giới để sản xuất điện quy mô lớn, ở Obninsk. Hoa Kỳ đã khánh thành cơ sở sản xuất điện hạt nhân của mình một năm sau đó, thắp sáng Arco, Idaho (pop. 1.000).
Cơ sở thương mại đầu tiên để sản xuất năng lượng sử dụng lò phản ứng hạt nhân là Nhà máy Calder Hall, ở Windscale (nay là Sellafield), Vương quốc Anh. Đây cũng là nơi xảy ra vụ tai nạn liên quan đến hạt nhân đầu tiên vào năm 1957, khi một đám cháy bùng phát do rò rỉ phóng xạ.
Nhà máy hạt nhân quy mô lớn đầu tiên của Hoa Kỳ được mở tại Shippingport, Pennsylvania, vào năm 1957. Từ năm 1956 đến năm 1973, gần 40 lò phản ứng hạt nhân sản xuất điện đã được đưa ra ở Mỹ, lớn nhất là Nhà máy điện hạt nhân Zion ở Illinois, với một công suất 1.155 megawatt. Không có lò phản ứng nào được đặt hàng kể từ khi lên mạng, mặc dù các lò phản ứng khác đã được đưa ra sau năm 1973.
Người Pháp đã cho ra mắt lò phản ứng hạt nhân đầu tiên của họ, Phénix, có khả năng sản xuất 250 megawatt điện vào năm 1973. Lò phản ứng sản xuất năng lượng mạnh nhất ở Hoa Kỳ (1.315 MW) được mở vào năm 1976, tại Nhà máy điện Trojan ở Oregon. Đến năm 1977, Hoa Kỳ đã có 63 nhà máy hạt nhân hoạt động, cung cấp 3% nhu cầu năng lượng của quốc gia. 70 người khác đã được lên kế hoạch để trực tuyến vào năm 1990.
Đơn vị hai tại đảo Three Mile bị khủng hoảng một phần, giải phóng khí trơ (xenon và krypton) vào môi trường. Phong trào chống hạt nhân đã đạt được sức mạnh từ những lo ngại vụ việc gây ra. Nỗi sợ hãi càng tăng thêm vào năm 1986, khi Đơn vị số 4 tại nhà máy Chernobyl ở Ukraine bị phản ứng hạt nhân tháo chạy làm nổ tung cơ sở, phát tán chất phóng xạ khắp khu vực và một phần lớn của châu Âu. Trong những năm 1990, Đức và đặc biệt là Pháp đã mở rộng các nhà máy hạt nhân của họ, tập trung vào các lò phản ứng nhỏ hơn và do đó dễ kiểm soát hơn. Trung Quốc đã khai trương 2 cơ sở hạt nhân đầu tiên vào năm 2007, sản xuất tổng cộng 1.866 MW.
Mặc dù năng lượng hạt nhân đứng thứ ba sau than và thủy điện trong công suất toàn cầu được sản xuất, việc thúc đẩy đóng cửa các nhà máy hạt nhân, cùng với chi phí ngày càng tăng để xây dựng và vận hành các cơ sở như vậy, đã tạo ra sự rút lui trong việc sử dụng năng lượng hạt nhân cho năng lượng. Pháp dẫn đầu thế giới về tỷ lệ điện được sản xuất bởi các lò phản ứng hạt nhân, nhưng ở Đức, năng lượng mặt trời đã vượt qua hạt nhân như một nhà sản xuất năng lượng.
Hoa Kỳ vẫn còn hơn 60 cơ sở hạt nhân đang hoạt động, nhưng các sáng kiến bỏ phiếu và tuổi lò phản ứng đã đóng cửa các nhà máy ở Oregon và Washington, trong khi hàng chục người khác bị các nhóm biểu tình và bảo vệ môi trường nhắm vào. Hiện tại, chỉ có Trung Quốc dường như đang mở rộng số lượng nhà máy hạt nhân, vì họ tìm cách giảm sự phụ thuộc nặng nề vào than đá (yếu tố chính trong tỷ lệ ô nhiễm cực kỳ cao) và tìm cách thay thế nhập khẩu dầu.
Mối quan tâm
Nỗi sợ năng lượng hạt nhân xuất phát từ thái cực của nó, vừa là vũ khí vừa là nguồn năng lượng. Phân hạch từ lò phản ứng tạo ra vật liệu thải vốn nguy hiểm (xem thêm bên dưới) và có thể phù hợp với bom bẩn. Mặc dù một số quốc gia, như Đức và Pháp, có hồ sơ theo dõi tuyệt vời với các cơ sở hạt nhân của họ, các ví dụ kém tích cực khác, như những gì được thấy ở đảo Three Mile, Chernobyl và Fukushima, đã khiến nhiều người không muốn chấp nhận năng lượng hạt nhân, mặc dù điều đó Là nhiều an toàn hơn nhiên liệu hóa thạch. Lò phản ứng nhiệt hạch một ngày nào đó có thể là nguồn năng lượng dồi dào, giá cả phải chăng cần thiết, nhưng chỉ khi các điều kiện khắc nghiệt cần thiết để tạo ra phản ứng tổng hợp và quản lý nó mới có thể được giải quyết.
Chất thải hạt nhân
Sản phẩm phụ của quá trình phân hạch là chất thải phóng xạ phải mất hàng ngàn năm để mất đi mức độ phóng xạ nguy hiểm. Điều này có nghĩa là các lò phản ứng phân hạch hạt nhân cũng phải có biện pháp bảo vệ chất thải này và việc vận chuyển nó đến nơi lưu trữ hoặc bãi thải không có người ở. Để biết thêm thông tin về điều này, hãy đọc về việc quản lý chất thải phóng xạ.
Xuất hiện tự nhiên
Trong tự nhiên, phản ứng tổng hợp xảy ra ở các ngôi sao, như mặt trời. Trên trái đất, phản ứng tổng hợp hạt nhân lần đầu tiên đạt được trong việc tạo ra bom hydro. Fusion cũng đã được sử dụng trong các thiết bị thí nghiệm khác nhau, thường với hy vọng tạo ra năng lượng theo kiểu có kiểm soát.
Mặt khác, phân hạch là một quá trình hạt nhân thường không xảy ra trong tự nhiên, vì nó đòi hỏi một khối lượng lớn và một neutron sự cố. Thậm chí, đã có những ví dụ về phân hạch hạt nhân trong các lò phản ứng tự nhiên. Điều này đã được phát hiện vào năm 1972 khi tiền gửi uranium từ Oklo, Gabon, mỏ của tôi đã được tìm thấy đã từng duy trì phản ứng phân hạch tự nhiên khoảng 2 tỷ năm trước.
Các hiệu ứng
Tóm lại, nếu một phản ứng phân hạch vượt khỏi tầm kiểm soát, nó sẽ phát nổ hoặc lò phản ứng tạo ra nó tan chảy thành một đống xỉ phóng xạ lớn. Những vụ nổ hoặc tan chảy như vậy giải phóng hàng tấn hạt phóng xạ vào không khí và bất kỳ bề mặt lân cận nào (đất hoặc nước), làm ô nhiễm nó mỗi phút khi phản ứng tiếp diễn. Ngược lại, một phản ứng nhiệt hạch mất kiểm soát (trở nên mất cân bằng) chậm lại và giảm nhiệt độ cho đến khi nó dừng lại. Đây là những gì xảy ra với các ngôi sao khi chúng đốt cháy hydro của chúng thành helium và mất đi các nguyên tố này trong hàng ngàn thế kỷ bị trục xuất. Fusion tạo ra ít chất thải phóng xạ. Nếu có bất kỳ thiệt hại nào, nó sẽ xảy ra với môi trường xung quanh ngay lập tức của lò phản ứng nhiệt hạch và một số ít khác.
An toàn hơn nhiều khi sử dụng phản ứng tổng hợp để tạo ra năng lượng, nhưng phân hạch được sử dụng vì tốn ít năng lượng hơn để phân tách hai nguyên tử so với hợp nhất hai nguyên tử. Ngoài ra, những thách thức kỹ thuật liên quan đến việc kiểm soát phản ứng nhiệt hạch vẫn chưa được khắc phục.
Sử dụng vũ khí hạt nhân
Tất cả các vũ khí hạt nhân đòi hỏi một phản ứng phân hạch hạt nhân để hoạt động, nhưng bom phân hạch "tinh khiết", những loại chỉ sử dụng phản ứng phân hạch, được gọi là bom nguyên tử, hoặc nguyên tử, bom. Bom nguyên tử được thử nghiệm lần đầu tiên ở New Mexico vào năm 1945, trong thời kỳ Thế chiến II. Trong cùng năm đó, Hoa Kỳ đã sử dụng chúng làm vũ khí ở Hiroshima và Nagasaki, Nhật Bản.
Kể từ khi bom nguyên tử, hầu hết các vũ khí hạt nhân đã được đề xuất và / hoặc chế tạo đã tăng cường (các) phản ứng phân hạch theo cách này hay cách khác (ví dụ, xem vũ khí phân hạch được tăng cường, bom phóng xạ và bom neutron). Vũ khí nhiệt hạch - vũ khí sử dụng cả phân hạch và phản ứng tổng hợp dựa trên hydro - là một trong những tiến bộ vũ khí được biết đến nhiều hơn. Mặc dù khái niệm vũ khí nhiệt hạch đã được đề xuất vào đầu năm 1941, nhưng mãi đến đầu những năm 1950, bom hydro (bom H) mới được thử nghiệm lần đầu tiên. Không giống như bom nguyên tử, bom hydro có không phải đã được sử dụng trong chiến tranh, chỉ được thử nghiệm (ví dụ: xem Tsar Bomba).
Cho đến nay, không có vũ khí hạt nhân nào chỉ sử dụng phản ứng tổng hợp hạt nhân, mặc dù các chương trình quốc phòng của chính phủ đã đưa nghiên cứu đáng kể vào khả năng như vậy.
Giá cả
Phân hạch là một hình thức sản xuất năng lượng mạnh mẽ, nhưng nó đi kèm với sự thiếu hiệu quả tích hợp. Nhiên liệu hạt nhân, thường là Uranium-235, đắt tiền để khai thác và thanh lọc. Phản ứng phân hạch tạo ra nhiệt được sử dụng để đun sôi nước cho hơi nước để làm quay tuabin tạo ra điện. Sự chuyển đổi này từ năng lượng nhiệt sang năng lượng điện là cồng kềnh và tốn kém. Một nguồn không hiệu quả thứ ba là việc dọn dẹp và lưu trữ chất thải hạt nhân rất tốn kém. Chất thải là chất phóng xạ, đòi hỏi phải xử lý đúng cách và an ninh phải được thắt chặt để đảm bảo an toàn công cộng.
Để phản ứng tổng hợp xảy ra, các nguyên tử phải được giới hạn trong từ trường và được nâng lên nhiệt độ 100 triệu Kelvin trở lên. Điều này cần một lượng năng lượng khổng lồ để bắt đầu phản ứng tổng hợp (bom nguyên tử và laser được cho là cung cấp "tia lửa"), nhưng cũng cần phải chứa trường plasma để sản xuất năng lượng lâu dài. Các nhà nghiên cứu vẫn đang cố gắng vượt qua những thách thức này bởi vì hợp nhất một hệ thống sản xuất năng lượng an toàn và mạnh hơn so với phân hạch, nghĩa là cuối cùng nó sẽ có giá thấp hơn phân hạch.
Người giới thiệu
- Phân hạch và hợp nhất - Brian Swarthout trên YouTube
- Mốc thời gian lịch sử hạt nhân - Cơ sở dữ liệu giáo dục trực tuyến
- Ổn định hạt nhân và số ma thuật - UC Davis hóa
- Wikipedia: Phản ứng tổng hợp hạt nhân
- Wikipedia: Phân hạch hạt nhân
