Verschil tussen atoomenergie en kernenergie

Belangrijkste verschil - Atoomenergie versus kernenergie

Alle atomen zijn samengesteld uit een kern en een elektronenwolk rond de kern. De kern bestaat uit protonen en neutronen, die subatomaire deeltjes zijn. Elk atoom draagt ​​een bepaalde hoeveelheid energie. Dit wordt atomaire energie genoemd. Deze atoomenergie omvat de potentiële energieën van subatomaire deeltjes en de energie die nodig is om de elektronen in orbitalen rond de kern te houden. Kernenergie verwijst naar de energie die vrijkomt door kernsplijting en kernfusie. Het belangrijkste verschil tussen atoomenergie en kernenergie is dat atoomenergie omvat energie die nodig is om elektronen in een atoom te houden, terwijl kernenergie geen energie bevat die nodig is om elektronen vast te houden

Key Areas Covered

1. Wat is Atomic Energy
      - Definitie, typen, voorbeelden
2. Wat is kernenergie
      - Definitie, typen, voorbeelden
3. Wat is het verschil tussen atoomenergie en kernenergie
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Atoomenergie, Atoombindende energie, Einstein-vergelijking, ionisatie-energie, nucleaire bindende energie, kernsplijting, kernfusie, neutronen, kernenergie, potentiële energie, radioactief verval

Wat is Atomic Energy

Atoomenergie is de totale energie die een atoom met zich meedraagt. De term atoomenergie werd voor het eerst geïntroduceerd vóór de ontdekking van de kern. De atoomenergie is de som van verschillende soorten energieën. 

Soorten energieën 

Atomic Binding Energy

De atoombindende energie van een atoom is de energie die nodig is om een ​​atoom in vrije elektronen en kern te demonteren. Het meet de energie die nodig is om elektronen uit de orbitalen van een atoom te verwijderen. Dit wordt ook wel het ionisatieenergie bij het overwegen van verschillende elementen.

Nucleaire bindende energie

Dit is de energie die nodig is om de kern te splitsen in neutronen en protonen. Met andere woorden, nucleaire bindende energie is de energie die is gebruikt om neutronen en protonen bijeen te houden om de kern te vormen. De bindingsenergie is altijd een positieve waarde, omdat energie moet worden gebruikt om de krachten tussen protonen en neutronen te behouden.

Figuur 1: Nucleaire bindingsenergie van sommige elementen

Potential Energy of the Nucleus

De potentiële energie is de som van de potentiële energieën van al het subatomaire deeltjes in een kern. Omdat de subatomaire deeltjes niet worden vernietigd wanneer een nucleaire splitsing wordt uitgevoerd, zullen deze deeltjes altijd een potentiële energie hebben. De potentiële energie kan worden omgezet in verschillende energievormen.

Energie vrijkomt door kernsplijting en fusie

Nucleaire kernsplijting en kernfusie samen kunnen nucleaire reacties worden genoemd. Kernsplijting is het proces waarbij een kern wordt opgesplitst in kleinere delen. Kernfusie is het proces waarbij twee atoomkernen samen een grote enkele kern vormen.

Energie vrijkomt bij radioactief verval

Onstabiele kernen ondergaan een speciaal proces genaamd radioactief verval om een ​​stabiele toestand te verkrijgen. Daar kunnen neutronen of protonen worden omgezet in verschillende soorten deeltjes die vervolgens uit de kern worden uitgestoten.

Energie van atomen die zich in chemische obligaties bevinden

Verbindingen zijn samengesteld uit twee of meer atomen. Deze atomen zijn via chemische bindingen aan elkaar gehecht. Om de atomen in deze chemische bindingen te houden, is een bepaalde energie vereist. Dit wordt inter-atomaire energie genoemd.

Wat is kernenergie

Kernenergie is de totale energie van de kern van een atoom. Kernenergie wordt vrijgegeven wanneer nucleaire reacties optreden. Kernreacties zijn reacties die de kern van een atoom kunnen veranderen. Er zijn twee hoofdsoorten kernreacties als kernsplijtingsreacties en kernfusiereacties.

Kernsplijting

Een kernsplijting is het splitsen van een kern in kleinere deeltjes. Deze deeltjes worden splijtingsproducten genoemd. Wanneer een kernsplitsing plaatsvindt, is de uiteindelijke totale massa van splijtingsproducten niet gelijk aan de totale initiële massa van de kern. De eindwaarde is ook minder dan de beginwaarde. De ontbrekende massa wordt omgezet in energie. De vrijgekomen energie kan worden gevonden met behulp van de Einstein-vergelijking.

E = mc²

Waar E de vrijgekomen energie is, is m de missende massa en c is de snelheid van het licht.

Een kernsplijting kan op drie manieren plaatsvinden:

Radioactief verval

Radioactief verval treedt op in onstabiele kernen. Hier worden sommige sub-atomaire deeltjes omgezet in verschillende vormen van deeltjes en worden ze spontaan uitgezonden. Dit gebeurt om een ​​stabiele toestand te verkrijgen.

Neutronenbombardement

Kernsplijting kan plaatsvinden door neutronenbombardement. Wanneer een kern van buiten met een neutron wordt geraakt, kan de kern splitsen in fragmenten. Deze fragmenten worden splijtingsproducten genoemd. Dit geeft een hoge hoeveelheid energie vrij samen met meer neutronen van de kern.

Nucleaire fusie

Kernsplijting vindt plaats wanneer twee of meer kernen met elkaar combineren en een nieuwe enkele kern vormen. Hier komt een grote hoeveelheid energie vrij. De ontbrekende massa tijdens het fusieproces wordt omgezet in energie.

Figuur 2: kernfusie-reactie

De bovenstaande voorbeelden tonen de fusie van Deuterium (²H) en Tritium (³H). De reactie geeft Helium (⁴Hij) als het eindproduct samen met een neutron. De reactie levert een totaal van 17.6 MeV op.

Kernenergie is een goede energiebron voor elektriciteitsproductie. Kernreactoren kunnen kernenergie gebruiken om elektriciteit te produceren. De energiedichtheid van elementen die in kernreactoren kunnen worden gebruikt, is zeer hoog in vergelijking met andere energiebronnen zoals fossiele brandstoffen. Een groot nadeel van het gebruik van kernenergie is echter de vorming van kernafval en dramatische ongevallen die zich kunnen voordoen in energiecentrales.

Verschil tussen atoomenergie en kernenergie

Definitie

Atoom Energie: Atoomenergie is de totale energie die een atoom met zich meedraagt.

Nucleaire energie: Kernenergie is de totale energie van de kern van een atoom.

Waarde

Atoom Energie: De atoomenergie heeft een zeer hoge waarde omdat het de totale energie is waaruit een atoom bestaat.

Nucleaire energie: Kernenergie is een hoge waarde vanwege de hoge energie die vrijkomt bij nucleaire reacties.

Chemische binding

Atoom Energie: Atoomenergie omvat de energie die nodig is om atomen in chemische bindingen te houden wanneer atomen in verbindingen zijn.

Nucleaire energie: Kernenergie omvat niet de energie die nodig is om atomen in chemische bindingen te houden

elektronen

Atoom Energie: Atoomenergie omvat de energie die nodig is om een ​​atoom te splitsen in vrije elektronen en kern.

Nucleaire energie: Kernenergie omvat niet de energie die nodig is om een ​​atoom te splitsen in vrije elektronen en kern.

Conclusie

Zowel atoomenergie als kernenergie worden gedefinieerd met betrekking tot atomen. Atoomenergie omvat de som van de energie die in een atoom zit. Kernenergie omvat de energie die vrijkomt wanneer wijzigingen worden aangebracht in de kern van een atoom. Dit is het belangrijkste verschil tussen atoomenergie en kernenergie.

Referentie: 

1. "Nucleaire fusie." Atomci Archive.National Science Digital Library, n.d. Web. Beschikbaar Hier. 28 juli 2017.
2. "Nucleaire fusie". Kernfusie. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 28 juli 2017. 

Afbeelding met dank aan:

"Binding energy curve - common isotopes" (Public Domain) via Commons Wikimedia
"Deuterium-tritium fusie" door Wykis - Eigen werk, gebaseerd op w: Bestand: D-t-fusion.png (Public Domain) via Commons Wikimedia