核核分裂:
- エネルギーソース: 核分裂には、重い原子核(ウラン-235やプルトニウム-239など)をより軽い核に分割することが含まれます。重い核が分割されると、結果として生じる軽量核の総質量が元の重核よりも少ないため、かなりの量のエネルギーが放出されます。この質量差は、アインシュタインの有名な方程式であるE =MC²に従ってエネルギーに変換されます。ここで、eはエネルギー、mは質量差、cは光の速度(非常に多数)です。
- エネルギー出力: 核分裂反応は、化学反応と比較して膨大な量のエネルギーを放出します。単一の核分裂イベントは、数億電子ボルト(MEV)のエネルギーを放出できます。実際の用途では、核核分裂反応器はこのエネルギーを活用して熱を生成します。これは、蒸気タービンを介して電力を生成するために使用されます。
核融合:
- エネルギーソース: 対照的に、核融合は、軽い原子核(水素の同位体など)をより重い核に組み合わせます。このプロセスには、積極的に帯電した核との間の静電反発を克服することが含まれます。これには、計り知れない熱と圧力が必要です。融合が発生すると、結果として生じるより重い核の組み合わせ塊は、元の光核の総質量よりも少なくなり、質量差はE =MC²に従って再びエネルギーに変換されます。
- エネルギー出力: 融合反応は、核分裂反応よりもさらに多くのエネルギーを放出します。単一の融合イベントは、数億電子ボルト(BEV)のエネルギーを放出できます。これは、核分裂イベントのエネルギー出力の数倍です。融合は、海水に見られる水素の豊富な同位体を融合させることにより、事実上無限のクリーンなエネルギー源を提供する可能性があるため、原子力エネルギー研究の究極の目標と考えられています。
要約すると、核分裂と融合反応の両方が、質量のエネルギーへの変換を通じてエネルギーを放出しますが、融合反応は、核分裂反応と比較して反応ごとにはるかに高いエネルギー出力を持っています。