Belangrijkste verschil - Atoomenergie versus kernenergie

Alle atomen zijn samengesteld uit een kern en een elektronenwolk rond de kern. De kern is samengesteld uit protonen en neutronen, dit zijn subatomaire deeltjes. Elk atoom bevat een bepaalde hoeveelheid energie. Dit wordt atoomenergie 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 splitsing en fusie van de kern. Het belangrijkste verschil tussen atoomenergie en kernenergie is dat: atoomenergie omvat energie die nodig is om elektronen in een atoom vast te houden, terwijl kernenergie geen energie omvat die nodig is om elektronen vast te houden

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

1. Wat is atoomenergie? - Definitie, typen, voorbeelden 2. Wat is kernenergie? - Definitie, typen, voorbeelden 3. Wat is het verschil tussen atoomenergie en kernenergie? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen: atoomenergie, atoombindende energie, Einstein-vergelijking, ionisatie-energie, kernbindende energie, kernsplijting, kernfusie, neutronen, kernenergie, potentiële energie, radioactief verval

Wat is atoomenergie?

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 energie

Atoom bindende energie

De atomaire bindingsenergie van een atoom is de energie die nodig is om een ​​atoom uit elkaar te halen in vrije elektronen en kern. Het meet de energie die nodig is om elektronen uit de orbitalen van een atoom te verwijderen. Dit wordt ook wel de 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 bindingsenergie is de energie die is gebruikt om neutronen en protonen bij elkaar 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

Potentiële energie van de kern

De potentiële energie is de som van de potentiële energieën van alle subatomaire deeltjes in een kern. Aangezien 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 die vrijkomt door kernsplijting en kernfusie

Kernsplijting en kernfusie samen kunnen kernreacties worden genoemd. Kernsplijting is het proces waarbij een kern in kleinere delen wordt gesplitst. Kernfusie is het proces waarbij twee atoomkernen samen één grote enkele kern vormen.

Energie die vrijkomt bij radioactief verval

Instabiele kernen ondergaan een speciaal proces dat radioactief verval wordt genoemd om een ​​stabiele toestand te verkrijgen. Daar kunnen neutronen of protonen worden omgezet in verschillende soorten deeltjes die vervolgens door de kern worden uitgestoten.

Energie van atomen die zich in chemische bindingen bevinden

Verbindingen zijn samengesteld uit twee of meer atomen. Deze atomen zijn met elkaar verbonden via chemische bindingen. Om de atomen in deze chemische bindingen vast te houden, is een bepaalde energie nodig. Dit wordt interatomaire energie genoemd.

Wat is kernenergie?

Kernenergie is de totale energie van de kern van een atoom. Kernenergie komt vrij bij kernreacties. Kernreacties zijn reacties die de kern van een atoom kunnen veranderen. Er zijn twee hoofdtypen kernreacties, zoals kernsplijtingsreacties en kernfusiereacties.

Kernsplijting

Een kernsplijting is het splitsen van de kern in kleinere deeltjes. Deze deeltjes worden splijtingsproducten genoemd. Wanneer een kernsplijting plaatsvindt, is de uiteindelijke totale massa van splijtingsproducten niet gelijk aan de totale initiële massa van de kern. De eindwaarde is ook lager 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 ontbrekende massa en is c de snelheid van het licht.

Een kernsplijting kan op drie manieren plaatsvinden:

Radioactief verval

Radioactief verval vindt plaats in onstabiele kernen. Hier worden sommige subatomaire deeltjes omgezet in verschillende vormen van deeltjes en spontaan uitgestoten. Dit gebeurt om een ​​stabiele toestand te verkrijgen.

Neutronenbombardement

Kernsplijting kan plaatsvinden door neutronenbombardement. Wanneer een kern van buitenaf met een neutron wordt geraakt, kan de kern in fragmenten splitsen. Deze fragmenten worden splijtingsproducten genoemd. Hierdoor komt een grote hoeveelheid energie vrij samen met meer neutronen van de kern.

Kernfusie

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: Kernfusiereactie

De bovenstaande voorbeelden tonen de fusie van Deuterium (²H) en Tritium (³H). De reactie geeft Helium (⁴He) als eindproduct samen met een neutron. De reactie levert in totaal 17,6 MeV op.

Kernenergie is een goede energiebron voor elektriciteitsproductie. Kerncentrales kunnen kernenergie gebruiken om elektriciteit op te wekken. 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 nucleair afval en dramatische ongelukken die kunnen optreden 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 is samengesteld.

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

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 vast te houden

elektronen

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

Nucleaire energie: Kernenergie omvat niet de energie die nodig is om een ​​atoom te splitsen in vrije elektronen en een 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 veranderingen worden aangebracht in de kern van een atoom. Dit is het belangrijkste verschil tussen atoomenergie en kernenergie.

Verwijzing:

1. "Kernfusie." Atomci Archive.National Science Digital Library, n.d. Web. Beschikbaar Hier. 28 juli 2017.2. "Kernfusie." Kernfusie. n.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 28 juli 2017.

Afbeelding met dank aan:

"Binding energiecurve - gemeenschappelijke isotopen" (Public Domain) via Commons Wikimedia "Deuterium-tritium fusion" door Wykis - Eigen werk, gebaseerd op w:File:D-t-fusion.png (Public Domain) via Commons Wikimedia