lõhustumine

Lõhustumine ja liitumine on kaks erinevat tüüpi reaktsiooni, mille käigus eraldub suurtes kogustes energiat. Ehkki energia eraldub nii lõhustumis- kui ka liitumisreaktsioonide ajal, on peamine erinevus selles, et lõhustumine on aatomi kaheks või väiksemaks osakeseks jagamise protsess ja fusioon on kahe või enama väiksema aatomi sulandumine või ühendamine suurema aatomiks.

Kui termotuumasüntees toimub looduses nagu tähed, siis lõhustumist looduses tavaliselt ei toimu. Lõhustumine toimub raskete elementidega, näiteks uraaniga, ja termotuumasünteesi käigus muutuvad kergemad elemendid.

Lahustumine ja sulandumine toimuvad erinevates tingimustes. Protsessi käivitamiseks on vajalik lõhustumiseks suur kriitiline mass ja aeglane neutron. Fusioon toimub siis, kui kaks tuuma on väga lähestikku. Need ühinevad ainult siis, kui nendevaheline aktiivne jõud on võimeline ületama seda siduvat elektrostaatilist jõudu.

Kahe protsessi energiavajaduse osas vajab lõhustumine aatomi lõhestamiseks vähe energiat, samas kui termotuumasüntees toimub ainult tohutu energiaga. Termotuumasüntees nõuab kahe tuuma ühendamiseks tohutult energiat.

Termotuumasünteesi peetakse tuumaenergia tootmiseks keskkonnasõbralikumaks. Kui termotuumasünteesi käigus reaktsioon väljub kontrolli alt, peatub kogu protsess jahtudes automaatselt, mis tähendab, et radioaktiivsed osalised ei jagu laiali. Sulamisreaktsiooni maksimaalne kahjustus on ainult reaktsiooni läheduses asuva millegi aurustamine. Kuid kui lõhustumisreaktsioon väljub kontrolli alt, võib toimuda tuumavarisemine, mis võib põhjustada radioaktiivsete osakeste ioonide emissiooni suuremates kogustes.

Kui võrrelda nende kahe reaktsiooni käigus tekkivaid radioaktiivseid jäätmeid, on termotuumasünteesi käigus tekkivaid radioaktiivseid jäätmeid väga vähe kui lõhustumisreaktsiooni käigus tekkivaid jäätmeid. Tuumasüntees tekitab ka rohkem energiat ja see võib olla kolm kuni neli korda suurem kui lõhustumisreaktsioonid.

Ehkki termotuumasüntees toodab rohkem energiat ja see on vähem ohtlik kui lõhustumisreaktsioonid, tuleb termotuumasünteesi reaktoreid veel välja töötada. Tegelikult on termotuumasünteesi jaoks vajalike tingimuste väljatöötamine kulukam.

Lõhustumine toimub ahelreaktsiooni tõttu ja sulandumisel ahelreaktsiooni ei toimu. Lõhustumisel toimub ahelreaktsioon tänu neutronite ja lõhustuvate isotoopide vastastikmõjule. Samal ajal toimub sulamine ainult äärmuslikel temperatuuridel ja rõhul.

Teine erinevus lõhustumisreaktsioonide ja liitreaktsioonide vahel on see, et lõhustumisel saadavat energiat saab kontrollida, kuid seda ei saa termotuumasünteesi ajal kontrollida.

[Pildikrediit: Wikipedia.org]

Viited