Kärnklyvning:
- Energikälla: Kärnklyvning innebär att tunga atomkärnor (som Uranium-235 eller Plutonium-239) delas till lättare kärnor. När en tung kärna delas frigörs en betydande mängd energi eftersom den totala massan av de resulterande lättare kärnorna är mindre än den ursprungliga tunga kärnan. Denna massskillnad omvandlas till energi enligt Einsteins berömda ekvation, E=mc², där E är energi, m är massskillnaden och c är ljusets hastighet (ett mycket stort tal).
- Energieffekt: Fissionsreaktioner frigör en enorm mängd energi jämfört med kemiska reaktioner. En enda fissionshändelse kan frigöra flera hundra miljoner elektronvolt (MeV) energi. I praktiska tillämpningar utnyttjar kärnklyvningsreaktorer denna energi för att producera värme, som sedan används för att generera elektricitet genom ångturbiner.
Kärnfusion:
- Energikälla: Kärnfusion, däremot, kombinerar lätta atomkärnor (som isotoper av väte) till tyngre kärnor. Processen innebär att övervinna den elektrostatiska repulsionen mellan positivt laddade kärnor, vilket kräver enorm värme och tryck. När fusion sker är den sammanlagda massan av den resulterande tyngre kärnan mindre än den totala massan av de ursprungliga lätta kärnorna, och massskillnaden omvandlas återigen till energi enligt E=mc².
- Energieffekt: Fusionsreaktioner frigör ännu större mängder energi än fissionsreaktioner. En enda fusionshändelse kan frigöra flera miljarder elektronvolt (BeV) energi, vilket är flera gånger mer än energiuttaget från en fissionshändelse. Fusion anses vara det yttersta målet för kärnenergiforskningen eftersom den har potential att tillhandahålla en praktiskt taget obegränsad och ren energikälla genom att smälta samman rikliga isotoper av väte som finns i havsvatten.
Sammanfattningsvis frigör både fissions- och fusionsreaktioner energi genom omvandling av massa till energi, men fusionsreaktioner har en mycket högre energiproduktion per reaktion jämfört med fissionsreaktioner.
