Forskjellen mellom atomkraft og kjerneenergi

Hovedforskjell - Atomenergi vs Kjerneenergi

Alle atomer er sammensatt av en kjerne og en elektronmol rundt kjernen. Kjernen består av protoner og nøytroner, som er subatomære partikler. Hvert eneste atom bærer en viss mengde energi. Dette kalles atom energi. Denne atomenergien omfatter potensielle energier av subatomære partikler og energien som kreves for å holde elektronene i orbitaler rundt kjernen. Kjerneenergi refererer til energien som frigjøres ved fisjon og fusjon av kjernen. Hovedforskjellen mellom atomkraft og atomkraft er det Atomenergi inkluderer energi som kreves for å holde elektroner i et atom mens atomenergi ikke inkluderer energi som kreves for å holde elektroner

Nøkkelområder dekket

1. Hva er atomkraft
      - Definisjon, Typer, Eksempler
2. Hva er kjerneenergi
      - Definisjon, Typer, Eksempler
3. Hva er forskjellen mellom atomkraft og kjerneenergi
      - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelbegreper: Atom Energi, Atom Bindende Energi, Einstein Equation, Ionisering Energi, Nukleær Binding Energi, Nuclear Fission, Nuclear Fusion, Neutroner, Nukleær Energi, Potensiell Energi, Radioaktivt Forfall

Hva er atomkraft

Atomenergi er den totale energien som et atom bærer med seg. Begrepet atom energi ble først introdusert før oppdagelsen av kjernen. Atomenergien er summen av forskjellige typer energier. 

Typer av energier 

Atomisk bindende energi

Den atomiske bindingsenergien til et atom er energien som kreves for å demontere et atom i frie elektroner og kjerner. Det måler energien som kreves for å fjerne elektroner fra orbitaler av et atom. Dette kalles også ioniseringsenergi når man vurderer ulike elementer.

Nuclear Binding Energy

Dette er energien som kreves for å dele kjernen i nøytroner og protoner. Med andre ord er kjernebindende energi den energien som har blitt brukt til å holde nøytroner og protoner sammen for å danne kjernen. Bindingsenergien er alltid en positiv verdi siden energi bør brukes for å holde kreftene mellom protoner og nøytroner.

Figur 1: Kjernebindende energi av enkelte elementer

Potensiell energi av Nucleus

Den potensielle energien er summen av potensielle energier av alle subatomære partikler i en kjernekilde. Siden de subatomiske partiklene ikke blir ødelagt når en atomforskjelling er ferdig, vil disse partiklene alltid ha potensiell energi. Den potensielle energien kan omdannes til ulike energiformer.

Energi utgitt gjennom Nuclear Fission and Fusion

Nukleær fisjon og nuklear fusjon sammen kan kalles kjernereaksjoner. Nukleær fisjon er prosessen der en kjerne er delt inn i mindre deler. Nukleær fusjon er prosessen der to atomkjerner kombinerer for å danne en stor enkeltkjerne.

Energi utgitt i radioaktivt forfall

Ustabile kjerne gjennomgår en spesiell prosess som kalles radioaktivt henfall for å oppnå en stabil tilstand. Der kan neutroner eller proton omdannes til forskjellige typer partikler som deretter sendes ut fra kjernen.

Atomer som er i kjemiske obligasjoner

Forbindelser er sammensatt av to eller flere atomer. Disse atomene er festet til hverandre gjennom kjemiske bindinger. For å holde atomene i disse kjemiske bindingene, er det nødvendig med en viss energi. Dette kalles inter-atom energi.

Hva er kjerneenergi

Kjerneenergi er den totale energien til et atoms kjerne. Kjerneenergi frigjøres når kjernefysiske reaksjoner oppstår. Kjernereaksjoner er reaksjoner som kan forandre kjernen til et atom. Det er to hovedtyper av nukleare reaksjoner som kjernefysjonsreaksjoner og atomfusjonsreaksjoner.

Atomfisjon

En kjernefysisk fisjon er splittelsen av kjernen i mindre partikler. Disse partiklene kalles fisjonsprodukter. Når en kjernefysisk fisjon oppstår, er den endelige totale massen av fissjonsprodukter ikke lik den totale innledende masse av kjernen. Den endelige verdien er også mindre enn startverdien. Den manglende massen omdannes til energi. Den frigjorte energien kan bli funnet ved hjelp av Einstein-ligningen.

E = mc²

Hvor E er energien utgitt, er m den manglende massen og c er lysets hastighet.

En atomfission kan forekomme på tre måter:

Radioaktivt forfall

Radioaktivt henfall forekommer i ustabile kjerne. Her omdannes noen subatomære partikler til forskjellige former for partikler og utledes spontant. Dette skjer for å oppnå en stabil tilstand.

Neutron Bombardment

Nukleær fisjon kan forekomme gjennom nøytronbombardement. Når en nukle er rammet med et nøytron fra utsiden, kan kjernen dele seg i fragmenter. Disse fragmentene kalles fisjonsprodukter. Dette frigjør en høy mengde energi sammen med mer nøytroner av kjernen.

Kjernefysisk fusjon

Nukleær fisjon finner sted når to eller flere kjerner kombinerer med hverandre som danner en ny enkeltkjerne. En stor mengde energi frigjøres her. Den manglende massen under fusjonsprosessen blir omgjort til energi.

Figur 2: Nuclear Fusion Reaction

Ovenstående eksempler viser fusjonen av Deuterium (²H) og tritium (³H). Reaksjonen gir Helium (⁴Han) som sluttproduktet sammen med et nøytron. Reaksjonen gir totalt 17,6 MeV.

Kjernenergi er en god energikilde for elektrisitetsproduksjon. Kjernekraftreaktorer er i stand til å utnytte kjernekraft for å produsere elektrisitet. Energidensiteten til elementer som kan brukes i kjernereaktorer er svært høy sammenlignet med andre energikilder som fossilt brensel. En stor ulempe ved bruk av atomkraft er imidlertid dannelsen av kjernefysisk avfall og dramatiske ulykker som kan forekomme i kraftverk.

Forskjellen mellom atomkraft og kjerneenergi

Definisjon

Atomenergi: Atomenergi er den totale energien som et atom bærer med seg.

Kjernekraft: Kjerneenergi er den totale energien til et atoms kjerne.

Verdi

Atomenergi: Atomenergien har en veldig høy verdi siden det er den totale energien et atom består av.

Kjernekraft: Kjerneenergi er en høy verdi på grunn av den høye energien som frigjøres fra atomreaksjoner.

Kjemisk binding

Atomenergi: Atom energi inkluderer energien som kreves for å holde atomer i kjemiske bindinger når atomer er i forbindelser.

Kjernekraft: Kjernenergi inkluderer ikke energi som kreves for å holde atomer i kjemiske bindinger

elektroner

Atomenergi: Atom energi inkluderer energien som kreves for å dele et atom i frie elektroner og kjerner.

Kjernekraft: Kjerneenergi inkluderer ikke energien som kreves for å dele et atom i frie elektroner og kjerner.

Konklusjon

Både atomkraft og atomkraft er definert for atomer. Atom energi inkluderer summen av energien som er inkludert i et atom. Kjerneenergi inkluderer energien som frigjøres når endringer gjøres til atomkjernen. Dette er hovedforskjellen mellom atomkraft og atomkraft.

Henvisning: 

1. "Nuclear Fusion." Atomci Archive.National Science Digital Library, n.d. Web. Tilgjengelig her. 28. juli 2017.
2. "Nuclear Fusion." Nuclear Fusion. N.p., n.d. Web. Tilgjengelig her. 28. juli 2017. 

Bilde Courtesy:

"Binding energy curve - common isotopes" (Public Domain) via Commons Wikimedia
"Deuterium-tritium fusjon" Av Wykis - Egentlig arbeid, basert på w: Fil: D-t-fusion.png (Public Domain) via Commons Wikimedia