"Splijten" zelf vergt veel energie want de inwendige aantrekkingskrachten tussen de neutronen en protonen in de kern zijn zeer groot, orde van grootte enkele duizenden N; een kettingreactie geeft de nodige energie.
Beste Ivo,
Wanneer vrije protonen en neutronen onder invloed van de sterke kernkrachten samen worden gebonden tot een kern, dan komt daarbij een bepaalde hoeveelheid energie vrij, de bindingsenergie. Zo heeft elke kern een eigen bindingsenergie, die dus het verschil vormt tussen de energie van de protonen en neutronen afzonderlijk en de energie van de kern die door deze zogenaamde nucleonen wordt gevormd. Het is dan ook deze bindingsenergie die nodig is wil je alle deeltjes uit de kern uit elkaar krijgen. Een kern met een hoge bindingsenergie (zoals ijzer, Fe bijvoorbeeld) is dus stabieler dan een kern met een kleine bindingsenergie (zoals deuterium bijvoorbeeld: zwaar waterstof: 1 proton en 1 neutron)
Wanneer je de bindingsenergie per nucleon uitzet als functie van het aantal nucleonen, dan krijg je een curve die eerst sterk stijgt om nadien minder te stijgen en een maximum te bereiken ter hoogte van Fe. Wanneer het aantal nucleonen in de kern nog toeneemt, dan gaat de bindingsenergie per nucleon opnieuw dalen. Dit wil dus zeggen dat je de bindingsenergie per nucleon kan verhogen door ofwel een aantal kleine kernen samen te voegen (kernfusie) ofwel een grote kern op te splitsen in twee kleinere (kernsplijting). Als je dat dan doet dan komt er dus extra energie vrij, namelijk het verschil tussen de bindingsenergieën per nucleon vermenigvuldigd met het aantal nucleonen. Het is deze energie die dan kan worden omgezet in electriciteit.
Voor kernfusie is eerst een zeer hoge temperatuur nodig opdat de fusie zou kunnen doorgaan, voor kernsplijting eigenlijk niet. Hierbij volstaat een eenvoudig neutron met niet al te veel kinetische energie).
Het probleem bij kernfusie situeert zich in het bereiken en behouden van een voldoend hoge temperatuur op een gecontroleerde manier. Er zijn immers geen 'recipiënten' die tegen deze extreme temperaturen bestand zijn zodat men probeert deze reacties te laten plaatsvinden in een magnetisch veld dat zodanig is 'gebouwd' dat het de extreem warme kernen gevangen houdt. Maar eens dat hiervoor een oplossing is gevonden, dan biedt kernfusie inderdaad een enorme mogelijkheid om relatief goedkoop energie te produceren. De 'ingrediënten' van kernfusie zijn immers kleine kernen zoals waterstof en deze zijn massaal aanwezig op onze aardkloot. Dit in tegenstelling tot de grondstoffen voor kernsplijting (uranium, plutonium) die relatief beperkt aanwezig zijn en dan nog op een beperkt aantal lokaties in de wereld.
groeten,
Lieven
Er zijn nog geen reacties op deze vraag.
Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.