Comprendre les bases
* fission: Le fractionnement d'un noyau atomique lourd (comme l'uranium) en noyaux plus légers.
* fusion: La combinaison de deux noyaux atomiques légers (comme des isotopes d'hydrogène) dans un noyau plus lourd.
la source d'énergie
L'énergie libérée à la fois dans la fission et la fusion provient de la forte force nucléaire forte , qui lie les protons et les neutrons dans le noyau.
* Énergie de liaison: C'est l'énergie qui maintient le noyau ensemble. Un noyau plus stable a une énergie de liaison plus élevée.
Pourquoi la fusion est plus énergique
1. Énergie de liaison plus élevée: La fusion des noyaux lumineux en noyaux plus lourds entraîne une augmentation significative de l'énergie de liaison par noyau (proton ou neutron). Cela signifie que le noyau résultant est beaucoup plus stable. L'énergie de liaison supplémentaire est libérée sous forme d'énergie.
2. défaut de masse: La célèbre équation d'Einstein, E =MC², nous dit que la masse et l'énergie sont interchangeables. Dans la fission et la fusion, une petite quantité de masse est convertie en une énorme quantité d'énergie. Cependant, le défaut de masse (la différence de masse entre les réactifs et les produits) est plus élevé dans les réactions de fusion.
Exemple illustratif
* fusion du deutérium et du tritium: Ces isotopes de fusible d'hydrogène pour former l'hélium, libérant une grande quantité d'énergie. Le noyau d'hélium est beaucoup plus stable que les noyaux de deutérium et de tritium d'origine.
* Fission d'uranium: Les atomes d'uranium se divisent en éléments plus légers, libérant de l'énergie. Cependant, la différence d'énergie de liaison par nucléon est plus petite par rapport aux réactions de fusion.
points importants à considérer
* Température et pression: Les réactions de fusion nécessitent des températures extrêmement élevées (millions de degrés Celsius) et des pressions pour surmonter la répulsion électrostatique entre les noyaux chargés positivement.
* Configuration: Le maintien de ces conditions extrêmes pour une fusion soutenue est un défi technologique important. C'est pourquoi Fusion Power est toujours en cours de développement.
en résumé
Alors que la fission et la fusion libèrent l'énergie, la fusion libère beaucoup plus d'énergie car l'énergie de liaison par nucléon augmente considérablement lorsque les noyaux légers fusionnent. Cette différence d'énergie de liaison se traduit par un défaut de masse plus important et, par conséquent, une plus grande libération d'énergie selon E =MC².
