Fisio eta Fusio Nuklearra: Masa-galera eta Energia

Fisio Nuklearra

Masa-galera eta energia:

A+B → C+D
(m_A+m_B) > (m_C+m_D)    Δm = (m_A+m_B) - (m_C+m_D)

Galtzen den masa hori energia bihurtzen da eta Einsteinen ekuazioaren bitartez kalkulatzen da: E = Δm · c²

Lotura-energia

Nukleoa neutroiz eta protoiz osatuta dago. Nukleoa bere nukleoietan desintegratu nahi badugu, energia eman behar zaio. Alderantziz, nukleo bat osatzean, energia kantitate bat askatzen da. Lotura-energia zenbat eta handiagoa izan, orduan eta egonkorragoa da nukleoa.

Lotura-energia masa-defektuarekin dago erlazionatuta. Nukleo baten masa beti da nukleoa osatzen duten protoien eta neutroien masen batura baino txikiagoa:

Δm = (Z protoien masa + neutroien masa) - nukleoaren masa

Galtzen den masa hori, Einsteinen erlazio erlatibistaren arabera, energia bihurtzen da: E = Δm · c² (non E = lotura-energia eta Δm = masa-galera diren).

Fusio Nuklearra

Aktibatze-energia

Nukleoak hurbiltzeko eta beraien arteko aldarapen elektrostatikoak gainditzeko energia handia behar da, aktibatze-energia izenekoa. Izugarrizko energia askatzen da eta horrek erreakzioa mantentzen du. Erreakzioa kontrolatu ezean, eztanda gertatzen da (hidrogeno-bonba).

Prozesu kontrolatua

Fusioa energia-iturri gisa erabiltzeko zailtasunak daude:

• Materia plasma egoeran egon behar da.
• Oso tenperatura altuak behar dira (150 milioi gradu).
• Prozesua ez da errentagarria energiaren aldetik.

Esperimentuetan plasma konfinatzeko eremu magnetikoak erabiltzen dira. ITER proiektuan fusioaren bidergarritasuna ikertzen ari dira. Etorkizuneko energia-iturritzat hartzen da, hondar erradiaktibo arriskutsurik sortzen ez duelako eta erregai ekonomikoak (deuterioa) erabiltzen dituelako.