Es debido a la energía de enlace o la energía de enlace por los núcleos . Estoy teniendo problemas con toda esta energía de enlace y fusión nuclear concepto.
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Núcleos más pesados también pueden someterse a la fusión, pero que no es muy útil para la producción de energía. Una de las razones es que, como usted ha mencionado, la energía de enlace por nucleón. Vamos a echar un vistazo a la energía de enlace de la curva (imagen tomada de Wikipedia):
El hierro-56 tiene la mayor energía de enlace por nucleón, lo que significa que es el núcleo más estable. A grandes rasgos, los elementos a la izquierda de el hierro-56 en este gráfico se puede liberar la energía por fusión. Usted podría también fusible de elementos más pesados que el hierro-56, pero esto sólo costo de la energía.
Otra restricción en el que las reacciones de fusión son útiles para la producción de energía es la barrera de Coulomb. Cuando se desea fusionar dos núcleos, usted tiene que traer muy cerca, dentro de la gama de la fuerza nuclear. Recuerde, sin embargo, que los núcleos componen de protones y neutrones, y por lo que están cargados positivamente. Que significa traer dos núcleos muy cerca de la otra, que también tienen que hacer el trabajo en contra de la de coulomb la fuerza que está tratando de separarlas.
Cuando se utiliza núcleos más pesados que los protones, y así la repulsión de coulomb entre los núcleos aumentará. Los medios que se necesita poner más energía en el fin de fusionar los núcleos. Porque esto sólo le resta valor a la eficiencia del proceso, es favorable el uso de núcleos ligeros para la fusión nuclear de los reactores.
Jacek
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21
Una analogía: los nucleones se peguen porque de algunos poderosos de la cola (porque de lo contrario se vuelan en pedazos, especialmente debido a que los protones tienen carga positiva y por lo tanto se repelen). Grandes núcleos de la necesidad de pegamento más, pero, hasta llegar a 26 protones o así (es decir, el hierro), la cantidad de pegamento para cada nucleón está disminuyendo. Más allá de ese punto, comienza a aumentar de nuevo. Hay una especie de estructura que se peculiaridad que hace que un núcleo de hierro capaz de encajar con menos de pegamento (por nucleón) que cualquier otro núcleo.
Así que si usted toma un núcleo pesado y romperlo, más la cola, debido a que las piezas, en conjunto, el uso de menos pegamento de lo que había en el núcleo pesado. Esta es la fisión: la extra pegamento extra de energía.
Del mismo modo, si la luz de la toma de núcleos y apretarlas hasta que se pegan, usted también consigue más pegamento: el producto de fusión utiliza menos pegamento que lo que comenzó en los dos onu-fusionan los núcleos.
La fusión con la no-luz de los núcleos es posible, pero es cada vez más difícil, debido a que:
Los núcleos se repelen entre sí, hasta que estén lo suficientemente cerca para que la interacción fuerte (el "pegamento") para tomar el relevo. Los núcleos con más protones tienen una mayor carga eléctrica, por lo que se repelen entre sí con más fuerza. Para llegar a fusible que usted necesita para golpear juntos más violentamente.
El más pesado de los elementos de origen, al menos más pegamento de salir de la fusión. Más allá de hierro, el balance es negativo: se requiere más energía para la fusión a trabajar. Así que no sólo usted tiene que empujar más duro para hacer de ellos un fusible, pero la fusión se sifón de su temperatura, es decir, la misma cosa que usted use para hacer la fusión.
Considere lo que sucede en las grandes estrellas: normalmente se fusionan hidrógeno, pero cuando empiezan a correr, de hidrógeno, de contrato, y en su interior la temperatura aumenta hasta que la temperatura más alta permite la fusión de elementos más pesados. En última instancia, a muy grandes estrellas de acabar con la fabricación rentable de fusiones y puede producir núcleos muy pesados, como el uranio, aunque en cantidades muy pequeñas. Esta es la forma en que podría terminar con el uranio en la Tierra.
En la Tierra de aplicaciones tales como la producción de electricidad, o la guerra, estamos interesados en las reacciones que producen energía, no reacciones que consumen energía, por lo tanto, el uso de la fusión de núcleos ligeros, y la fisión de núcleos pesados.
Hay un caso interesante con helio. El helio se utiliza muy poco "pegamento", a menos que el más pesado de litio, por lo que es energéticamente la pena hacerlo de litio de fisión. Una de litio de fisión ciclos de dos vueltas de litio de 6 núcleos en tres núcleos de helio-4, como dos sucesivas fisiones que implican los protones como catalizadores. Esto es muy bonito sobre el papel, porque implica sólo relativamente elementos comunes, parece susceptible de una "reacción en cadena" (ya que usted consigue de nuevo el catalizador de protones, con extra de energía), y es aneutronic, por lo tanto, teóricamente, "limpio". Por desgracia, esta batería de fisión resulta no ser sostenible porque el "catalizador de protones" pierden su energía muy rápidamente en cualquier decente plasma -- el "efecto cadena" no funciona bien.
Greg
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147
Bueno, todos somos conscientes del hecho de que cada sistema intenta minimizar su energía potencial.Ahora, la energía potencial de los núcleos pesados es mayor que la de los núcleos ligeros. Si fuera al encuentro de la FUSIÓN, de la que resultaría en una disminución de la energía de enlace POR LA ENERGÍA de ENLACE de la CURVA de
Por lo tanto la fisión resultaría en una mayor energía de enlace, por lo que es preferido. Sin embargo, para los núcleos más ligeros, la FISIÓN podría resultar en la disminución de la energía de enlace, por lo tanto aquí la fusión es el preferido.Viceversa puede suceder, pero es un costo de la energía.
