Fission nucléaire :
- Source d'énergie : La fission nucléaire consiste à diviser les noyaux atomiques lourds (comme l'uranium 235 ou le plutonium 239) en noyaux plus légers. Lorsqu’un noyau lourd est divisé, une quantité importante d’énergie est libérée car la masse totale des noyaux plus légers résultants est inférieure à celle du noyau lourd d’origine. Cette différence de masse est convertie en énergie selon la célèbre équation d'Einstein, E=mc², où E est l'énergie, m est la différence de masse et c est la vitesse de la lumière (un très grand nombre).
- Production énergétique : Les réactions de fission libèrent une énorme quantité d’énergie par rapport aux réactions chimiques. Un seul événement de fission peut libérer plusieurs centaines de millions d’électrons-volts (MeV) d’énergie. Dans des applications pratiques, les réacteurs à fission nucléaire exploitent cette énergie pour produire de la chaleur, qui est ensuite utilisée pour produire de l'électricité via des turbines à vapeur.
Fusion Nucléaire :
- Source d'énergie : La fusion nucléaire, en revanche, combine des noyaux atomiques légers (tels que les isotopes de l’hydrogène) en noyaux plus lourds. Le processus consiste à surmonter la répulsion électrostatique entre les noyaux chargés positivement, ce qui nécessite une chaleur et une pression immenses. Lorsque la fusion se produit, la masse combinée du noyau plus lourd résultant est inférieure à la masse totale des noyaux légers d'origine, et la différence de masse est à nouveau convertie en énergie selon E =mc².
- Production énergétique : Les réactions de fusion libèrent des quantités d’énergie encore plus importantes que les réactions de fission. Un seul événement de fusion peut libérer plusieurs milliards d’électrons-volts (BeV) d’énergie, soit plusieurs fois plus que l’énergie produite par un événement de fission. La fusion est considérée comme le but ultime de la recherche sur l’énergie nucléaire car elle a le potentiel de fournir une source d’énergie propre et pratiquement illimitée en fusionnant les isotopes abondants de l’hydrogène présents dans l’eau de mer.
En résumé, les réactions de fission et de fusion libèrent de l'énergie grâce à la conversion de la masse en énergie, mais les réactions de fusion ont une production d'énergie par réaction beaucoup plus élevée que les réactions de fission.
