Nā Hana Nuklea: Fission a me Fusion
He mau hanana kūlohelohe nā hopena nukelea e pili ana i nā loli i loko o nā nukelea atomika a hiki ke hoʻopuka i ka nui o ka ikehu. ʻO nā ʻano nui ʻelua o nā hopena nukelea he fission a me fusion. ʻOiai he ʻokoʻa loa ko lākou mau ʻano, he kuleana koʻikoʻi ko lāua ʻelua i nā ʻano noi ʻenehana like ʻole, mai ka hana mana a hiki i nā mea kaua nukelea.
Fission Nuklea
Ka Wehewehena a me nā Kumumanaʻo Hana
ʻO ka fission nukelea ke kaʻina hana e māhele ai kahi nukelea atomika kaumaha, e like me ka uranium-235 a i ʻole plutonium-239, i ʻelua mau nukelea liʻiliʻi, me ka hoʻokuʻu nui ʻana o ka ikehu. Hiki ke hoʻomaka ʻia kēia kaʻina hana ma ke kuʻi ʻana i kahi nukelea uranium a plutonium paʻa ʻole me kahi neutron. Ke omo kēia nukelea i kahi neutron, lilo ia i mea paʻa ʻole loa a haki i ʻelua mau nukelea liʻiliʻi, i ʻike ʻia he mau ʻāpana fission, e hoʻopuka ana i nā neutrons hou aʻe a me ka ikehu ma ke ʻano o ka gamma a me ka radiation kinetic.
Mea Hana Fission Nuklea
ʻO kahi reactor fission nukelea kahi mea hana i hoʻohana ʻia e kāohi i nā hopena fission nui e hana i ka ikehu. I loko o kahi reactor, ua hoʻonohonoho ʻia ka wahie nukelea—i hana pinepine ʻia me ka uranium a i ʻole plutonium—i loko o kahi hoʻonohonoho e hiki ai ke hana i kahi hopena kaulahao i kāohi ʻia. Hoʻokele ʻia kēia hopena me ka hoʻohana ʻana i nā koʻokoʻo hoʻomalu e omo i nā neutrons a hoʻolohi i ka wikiwiki o ka fission.
He ākea nā hana o nā reactors fission, mai ka hana mana a hiki i ka hana ʻana i nā isotopes lapaʻau. ʻO kekahi o nā pono nui o ka fission nuklea ʻo ia kona hiki ke hana i ka nui o ka ikehu mai nā wahie liʻiliʻi. Eia nō naʻe, hōʻike pū ia i kekahi mau pilikia, e like me ka pilikia o ka ʻōpala radioactive a me ka pilikia o nā ulia nuklea.
Nā Pōmaikaʻi a me nā Pōʻino
ʻO ka pōmaikaʻi nui o nā hana fission ʻo ia ko lākou pono i ka hana ʻana i ka ikehu. Hiki i kahi reactor fission ke hana i ka nui o ka ikehu uila me ka hoʻohana ʻana i kahi wahie liʻiliʻi. Eia kekahi, ʻo ka ʻenehana i hoʻokumu maikaʻi ʻia e hoʻolilo i nā reactor fission i koho hoihoi no nā pono ikehu.
Eia nō naʻe, ʻo kahi keakea nui ka hana ʻana o nā ʻōpala radioactive, kahi e pono ai ka lawelawe ʻana a me ka mālama ʻana i ka wā lōʻihi a paʻakikī hoʻi. ʻO ka pilikia o nā ulia pōpilikia, e like me nā mea ma Chernobyl a me Fukushima, hoʻohui i nā hopohopo e pili ana i ka palekana o kēia ʻenehana.
Hoʻohuihui Nukelea
Ka Wehewehena a me nā Kumumanaʻo Hana
ʻO ka fusion nukelea ke kaʻina hana e hui pū ai nā nukelea atomika māmā ʻelua, e like me nā isotopes hydrogen deuterium a me tritium, e hana i kahi nukelea kaumaha, e like me ka helium, me ka hoʻokuʻu ʻana o ka nui o ka ikehu. ʻO kēia kaʻina hana ke kumu ikehu e hoʻoikaika ai i nā hōkū, me ka Lā.
Ma nā mahana a me nā kaomi kiʻekiʻe loa, hiki i nā nuclei hydrogen ke lanakila ma luna o ka repulsion electromagnetic ma waena o nā protons a me ka fuse. ʻO ka ikehu i hoʻokuʻu ʻia ma kēia kaʻina hana mai ka ʻokoʻa nui ma waena o ka reactant a me nā nuclei huahana, kahi i hoʻololi ʻia i ikehu e like me ka hoʻohālikelike kaulana a Albert Einstein ʻo E=mc^2.
Nā Hana Hoʻolaha Kūʻai Fusion
ʻOiai he mana nui ko ka fusion nukelea ma ke ʻano he kumu ikehu palena ʻole, ʻaʻohe kalapona, he nui loa nā pilikia loea o ka hoʻokō ʻana a me ka mālama ʻana i nā kūlana koʻikoʻi e pono ai no ka fusion. ʻO Tokamaks a me stellarators nā ʻano mea hana ʻelua i aʻo nui ʻia no ka hoʻokō ʻana i ka fusion i kāohi ʻia. He mea hana ʻano donut ka tokamak e hoʻohana ana i nā kahua magnetic e hoʻopaʻa a hoʻomehana i ka plasma, ke kahua ikehu o nā nuclei atomika e pono ai no ka fusion.
ʻO kekahi o nā papahana fusion nui loa e hana ʻia nei ʻo ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), kahi e manaʻo ai e hōʻike i ka hiki i ka fusion nukelea ke lilo i kumu ikehu kūpono a palekana. Eia nō naʻe, aia nā pilikia koʻikoʻi, me ka hoʻomohala ʻana i nā mea e hiki ke kū i nā kūlana koʻikoʻi a me ka kaohi ʻana i ke kūpaʻa plasma.
Nā Pōmaikaʻi a me nā Pōʻino
ʻO ka pōmaikaʻi nui o ka fusion ʻo ia kona hiki ke loaʻa kahi kumu ikehu palena ʻole a aloha i ke kaiapuni. Hoʻopuka ka Fusion i ka ʻōpala radioactive liʻiliʻi ma mua o ka fission a ʻaʻole hoʻi e hoʻopuka i nā hoʻokuʻu kinoea ʻōmaʻomaʻo, e lilo ia i hopena kūpono no ka ikehu lōʻihi a me nā pilikia kaiapuni.
Eia nō naʻe, ʻo nā pilikia nui nā pilikia loea nui a me nā kumukūʻai kiʻekiʻe loa o ka hoʻokō ʻana a me ka mālama ʻana i nā kūlana fusion. Aia nō ka ʻenehana no ka fusion i kāohi ʻia i kona wā kamaliʻi a hiki ke hala i nā makahiki he ʻumi ma mua o ka hiki ke hoʻohana ʻia ma ke kālepa.
Nā noi a me nā hopena: Hoʻohālikelike o Fission a me Fusion
Ma ka Hale Hana Mana
I kēia manawa, ʻo nā hana fission wale nō i hoʻohana nui ʻia i ka hana mana. Hoʻolako nā hale hana mana nukelea i hoʻokumu ʻia i ka fission ma kahi o 10% o ka uila honua. I ka hoʻohālikelike ʻana, aia nō nā hale hana mana i hoʻokumu ʻia i ka fusion i ke kahua hoʻomohala hoʻokolohua. Inā kūʻai kūleʻa ʻia ka ʻenehana fusion, nui loa ka hiki ke hoʻololi i kahi hapa nui o ka ukana uila honua i kēia kumu ma muli o kona mau pono.
Ma ke kahua lapaʻau
He kuleana koʻikoʻi nō hoʻi nā hopena fission i ka lāʻau lapaʻau, ʻoi aku hoʻi i ka hana ʻana o nā isotopes radioactive i hoʻohana ʻia i ka hōʻailona a me ka mālama ʻana. I ka ʻaoʻao ʻē aʻe, ʻaʻohe noi lapaʻau e pili ana i ka fusion, ʻoiai aia nō ka ʻenehana i kona wā kamaliʻi.
Ka hopena o ke kaiapuni
ʻO nā ʻōpala radioactive mai nā hopena fission e hoʻopilikia nui i ke kaiapuni, e koi ana i ka mālama lōʻihi a me nā ʻano hoʻokele palekana. Ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe, hoʻohiki ʻo Fusion i kahi kumu ikehu maʻemaʻe me ka liʻiliʻi o ka ʻōpala, ʻoiai pono e hoʻokele ʻia nā mea i hoʻohana ʻia i nā mea hana fusion, e like me tokamaks, no ka mea hiki iā lākou ke radioactive.
Palekana
ʻO ka palekana kahi mea nui e hopohopo ai i ka ʻenehana reactor nukelea. Aia nā reactors fission i ka pilikia o nā ulia nukelea koʻikoʻi, e like me ka mea i ʻike ʻia ma nā hanana Chernobyl a me Fukushima. ʻO ka Fusion, ma muli o kona mau ʻano hana like ʻole, ua manaʻo ʻia he palekana no ka mea ʻaʻole ia e lawe i ka pilikia like o kahi hopena holo (reaksi kaulahao i kāohi ʻole ʻia).
Ka hopena
Hāʻawi nā hopena nukelea, ʻo ka fission a me ka fusion, i ka hiki ke hoʻokō i nā pono ikehu o ke kanaka i ka wā e hiki mai ana. He kuleana koʻikoʻi ko ka fission nukelea i ka hoʻolako ikehu a me nā noi ʻē aʻe, ʻoiai ke kū nei i nā pilikia e pili ana i ka ʻōpala a me nā pilikia palekana. Ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe, aia nō ka fusion nukelea i ke ala mua i ka noi kalepa akā he hiki ke hoʻololi i ke ʻano he kumu ikehu palena ʻole a aloha i ke kaiapuni.
Hōʻike kēia mau ʻano hopena ʻelua pehea e hāʻawi ai ka noiʻi ʻana i ka physics nukelea i nā ʻike hohonu i ke ao holoʻokoʻa akā hiki nō hoʻi ke hoʻohālikelike i ka wā e hiki mai ana o ka ikehu kanaka a me ka ʻenehana. No laila, pono ka fission a me ka fusion i ka nānā hou aku a me ka hoʻopukapuka kālā e hoʻonui i nā pono a hoʻemi i nā pilikia e pili ana i kā lākou hoʻohana.
