Fissione nucleare:
- Fonte di energia: La fissione nucleare comporta la scissione dei nuclei atomici pesanti (come l'uranio-235 o il plutonio-239) in nuclei più leggeri. Quando un nucleo pesante viene diviso, viene rilasciata una quantità significativa di energia perché la massa totale dei nuclei più leggeri risultanti è inferiore a quella del nucleo pesante originale. Questa differenza di massa viene convertita in energia secondo la famosa equazione di Einstein, E=mc², dove E è l'energia, m è la differenza di massa e c è la velocità della luce (un numero molto grande).
- Produzione energetica: Le reazioni di fissione rilasciano un'enorme quantità di energia rispetto alle reazioni chimiche. Un singolo evento di fissione può rilasciare diverse centinaia di milioni di elettronvolt (MeV) di energia. Nelle applicazioni pratiche, i reattori nucleari a fissione sfruttano questa energia per produrre calore, che viene poi utilizzato per generare elettricità attraverso turbine a vapore.
Fusione nucleare:
- Fonte di energia: La fusione nucleare, al contrario, combina nuclei atomici leggeri (come gli isotopi dell'idrogeno) in nuclei più pesanti. Il processo prevede il superamento della repulsione elettrostatica tra nuclei carichi positivamente, che richiede calore e pressione immensi. Quando avviene la fusione, la massa combinata del nucleo più pesante risultante è inferiore alla massa totale dei nuclei leggeri originali, e la differenza di massa viene nuovamente convertita in energia secondo E=mc².
- Produzione energetica: Le reazioni di fusione rilasciano quantità di energia ancora maggiori rispetto alle reazioni di fissione. Un singolo evento di fusione può rilasciare diversi miliardi di elettronvolt (BeV) di energia, che è molte volte superiore all’energia prodotta da un evento di fissione. La fusione è considerata l’obiettivo finale della ricerca sull’energia nucleare in quanto ha il potenziale per fornire una fonte di energia pulita e virtualmente illimitata fondendo abbondanti isotopi di idrogeno presenti nell’acqua di mare.
In sintesi, sia le reazioni di fissione che quelle di fusione rilasciano energia attraverso la conversione della massa in energia, ma le reazioni di fusione hanno una produzione di energia per reazione molto più elevata rispetto alle reazioni di fissione.
