¿Qué son los Fisión & amp ; Fusión de los átomos

? Átomos de elementos diferentes varían en tamaño y masa que van desde pequeña de hidrógeno con una masa atómica de 1 a elementos más grandes tales como el uranio con una masa atómica media de 238. Es posible tanto natural y artificialmente a los átomos se fusionan para formar átomos más grandes de un elemento diferente en un proceso llamado fusión . Igualmente es posible dividir átomos tanto de forma natural y artificialmente para producir átomos más pequeños a través de la fisión . Tanto la fisión y la fusión implican reacciones nucleares y no pueden ser alcanzados por los cambios físicos o químicos. Estructura Atómica

Los átomos constan de un núcleo de protones y neutrones rodeados por una nube de electrones que orbitan . En las reacciones nucleares es el núcleo que es de importancia . Los protones son partículas cargadas positivamente , y el número de protones en el núcleo de puntos marca el elemento . Por ejemplo, todos los átomos de carbono tienen seis protones , mientras que todos los átomos de nitrógeno tienen siete protones en el núcleo . Cambiar el número de protones cambia el elemento . Los neutrones son partículas con carga neutra y pueden variar entre los átomos del mismo elemento . Como ejemplo, los átomos de hidrógeno tienen cada uno un protón , pero pueden tener cero, uno o dos neutrones dependiendo del isótopo . Química y físicamente todos los isótopos de un átomo se comportan de manera similar. Colectivamente , los protones y los neutrones se denominan nucleones .
Atómica Encuadernación Energía

La masa de un átomo es menor que la suma de los nucleones individuales dentro del núcleo del átomo . Esta anomalía resulta de la energía de enlace que contiene el átomo juntos. Recuerde que la energía y la masa están relacionadas según lo declarado por la famosa ecuación de Einstein . Por lo tanto, la diferencia de masa entre el átomo y la suma de sus nucleones es la energía de enlace atómico. La energía de enlace atómico de una partícula alfa , esencialmente un núcleo de helio de dos protones y dos neutrones , es más de un millón de veces mayor que la energía entre el núcleo y el electrón .
Atómica Encuadernación energía Curve

la energía de enlace atómico se puede dividir por el número de nucleones en el núcleo de cada elemento para producir un gráfico . Este gráfico revela que dos isótopos de hierro, Fe - 56 y Fe -58 , y el isótopo de níquel Ni- 62 tienen los núcleos más fuertemente unidos . Los elementos con menos masa que estos átomos pueden producir energía a partir de la fusión nuclear , y elementos más pesados ​​pueden producir energía a partir de la fisión nuclear. Sin embargo , la fisión y la fusión suelen incluir elementos en el otro extremo en cada dirección .
Fisión nuclear

Los elementos más pesados ​​se pueden dividir en átomos más pequeños , liberando una cantidad asombrosa de energía en el proceso. La fisión de un gramo de U -238 libera más de un millón de veces la energía liberada por la combustión de un gramo de gas natural. Desafortunadamente , U- 238 se somete a la fisión espontánea a un ritmo muy lento. Sin embargo, si se recoge suficiente material , conocido como la masa crítica , la fisión puede ser inducida por la orientación del núcleo con un neutrón . Como el átomo de U -238 se divide , los neutrones adicionales son liberados que pueden dividir átomos adicionales . Otros elementos pueden ser utilizados para reacciones similares, tales como Pu - 239 . Aunque estas reacciones son a menudo identificados con reactores nucleares y la devastación de la Segunda Guerra Mundial de Hiroshima y Nagasaki , los depósitos de mineral en África sugieren que en la lejana tierra más allá de esta reacción en cadena se produce de forma natural.
Fusión nuclear

la fusión consiste en la combinación de elementos más ligeros para formar elementos más pesados ​​. El lugar más obvio para la fusión nuclear es en nuestro propio sol. En el sol, los núcleos de hidrógeno se fusionan en núcleos de helio , liberando una gran cantidad de energía , sólo una pequeña parte de los cuales llega a la tierra . Como estrellas agotan su combustible de hidrógeno , otros procesos de fusión comienzan , como la fusión del helio en carbono . Las reacciones de fusión se han duplicado en la tierra en las bombas de hidrógeno . A diferencia de la investigación de fisión , que produjo reacciones controlado antes de emplazamiento de armas , las reacciones de fusión todavía tienen que ser controlados de una manera tal que permita la producción de energía . Entre los desafíos relacionados con la investigación de la fusión es el confinamiento , como las altas temperaturas de las reacciones de fusión se vaporizan cualquier sustancia en un plasma .