Artikel ini menerangkan perbezaan antara pelakuran dan pembelahan nuklear, cara ia berfungsi, dan meneroka potensi dan bahaya kedua-dua tindak balas sebagai sumber tenaga untuk manusia. Ia menekankan bahawa untuk tenaga nuklear menjadi rahmat dan bukannya bencana, kita memerlukan pemahaman dan tanggungjawab yang mendalam tentang cara kita menggunakan dan mengurusnya.
Perkataan "nuklear" dengan mudah menimbulkan imej Chernobyl dan Hiroshima. Tenaga nuklear boleh menjadi bencana di tangan yang salah, tetapi hakikatnya ia bergantung sepenuhnya pada cara manusia menggunakannya. Sama seperti matahari membekalkan kita dengan tenaga cahaya yang sangat diperlukan melalui tindak balas pelakuran nuklear, jika kita tahu cara menggunakannya dengan baik, ia boleh menjadi rahmat yang tersembunyi. Tetapi secara umum, orang tidak tahu banyak tentang tenaga nuklear. Khususnya, gabungan nuklear dan pembelahan nuklear adalah dua perkara yang sama sekali berbeza, dan ia sering diperkatakan tanpa membezakan antara mereka.
Malah, maklumat yang salah dan kekurangan pemahaman tentang tenaga nuklear sering membawa kepada ketakutan yang tidak perlu. Sebagai contoh, ramai orang cenderung untuk menyamakan senjata nuklear dengan loji kuasa nuklear. Walau bagaimanapun, mereka mempunyai prinsip dan tujuan yang sama sekali berbeza. Senjata nuklear bertujuan untuk memusnahkan, manakala loji kuasa nuklear wujud untuk menjana tenaga elektrik untuk kehidupan manusia. Itulah sebabnya penting untuk mempunyai pemahaman yang tepat tentang tenaga nuklear. Membuat keputusan tentang tenaga nuklear berdasarkan ketakutan hanya boleh membahayakan kita. Dalam artikel ini, kita mula-mula akan melihat cara pelakuran nuklear digunakan dalam kehidupan seharian dan proses terperinci pelakuran nuklear, dan kemudian membandingkannya dengan pembelahan untuk menjelaskan perbezaan antara kedua-dua tindak balas.
Sebelum membandingkan kedua-dua tindak balas ini, adalah penting untuk menekankan bahawa nukleus mempunyai kesan yang besar terhadap kehidupan seharian kita dan bahawa cara ia membebaskan tenaga, pelakuran dan pembelahan, adalah sangat penting. Pertama, pelakuran nuklear dianggap sebagai sumber tenaga bersih masa depan dan mempunyai banyak kelebihan berbanding reaktor nuklear semasa. Mengapa gabungan nuklear menjanjikan sebagai sumber tenaga untuk masa depan? Ia adalah kerana deuterium dan tritium, sumber tindak balas pelakuran, tersedia dengan mudah. Deuterium mudah diekstrak daripada air laut, dan tritium mudah didapati daripada litium. Lebih-lebih lagi, mereka mengeluarkan banyak tenaga dalam kuantiti yang kecil, menjadikannya sumber bahan api nuklear yang tidak habis-habis. Lebih penting lagi, ia mengeluarkan sinaran yang kurang berbahaya, yang telah menjadi salah satu masalah dengan tenaga nuklear.
Satu lagi kelebihan pelakuran nuklear ialah ia tidak mengeluarkan gas rumah hijau. Kebanyakan sumber tenaga semasa kita datang daripada bahan api fosil, yang menghasilkan banyak karbon dioksida, yang merupakan penyumbang utama kepada pemanasan global. Pelaburan nuklear, bagaimanapun, semakin mendapat daya tarikan sebagai sumber tenaga mesra alam kerana ia hampir tidak mengeluarkan karbon dioksida atau gas rumah hijau lain. Atas sebab ini, NASA sedang membangunkan reaktor gabungan berskala kecil untuk digunakan dalam roket angkasa lepas. Gabungan nuklear juga merupakan rahsia matahari, yang memberikan kita tenaga cahaya yang mencukupi. Matahari adalah sejenis bintang, bola gas yang besar. Gas-gas tersebut ialah hidrogen dan helium. Dalam proses pelakuran nuklear, nukleus dengan cepat berlanggar antara satu sama lain pada suhu tinggi dan bercantum bersama, menyebabkan sedikit kehilangan jisim, yang kita perolehi sebagai tenaga cahaya. Ini adalah rahsia pengeluaran tenaga solar.
Pelaburan nuklear ialah tindak balas di mana nukleus ringan bercantum untuk mencipta nukleus baru yang lebih berat dengan kehilangan jisim yang sedikit, membebaskan tenaga. Apabila hidrogen mengalami pelakuran ini, ia menjadi atom baru yang dipanggil helium, dan sejumlah besar tenaga dibebaskan dalam proses itu. Proses ini memerlukan suhu dan tekanan yang tinggi, jisim kritikal, dan neutron pantas. Untuk mengatasi tolakan elektrostatik, tindak balas pelakuran memerlukan lebih banyak proton dan tenaga daripada pembelahan. Walau bagaimanapun, tindak balas pelakuran membebaskan tiga hingga empat kali lebih tenaga daripada tindak balas pembelahan.
Tindak balas pembelahan, sebaliknya, digunakan terutamanya dalam loji kuasa nuklear semasa. Malah, loji janakuasa nuklear dan loji janakuasa pembakaran arang batu konvensional tidak begitu berbeza. Sebaliknya, mereka serupa kerana kedua-duanya menggunakan stim bertekanan yang dihasilkan oleh penjana turbin. Perbezaannya ialah cara mereka memanaskan air. Manakala loji janakuasa konvensional memanaskan air dengan tenaga haba daripada pembakaran arang batu, loji janakuasa nuklear memanaskan air dengan tenaga haba daripada pembelahan nuklear, yang berlaku apabila satu atom terbahagi kepada dua. Malah, uranium itu sendiri retak dan menghasilkan tenaga haba. Atom dengan nombor atom lebih daripada 90 mampu pembelahan. Pembelahan ialah tindak balas di mana satu atom berpecah kepada dua keping jisim yang sama, membebaskan sejumlah besar tenaga haba dan radioaktiviti. Uranium-235 sangat tidak stabil apabila dirangsang dengan neutron. Ia berpecah kepada barium dan kripton, atom berjisim lebih ringan, menghasilkan tiga neutron apabila ia berpecah.
Tindak balas pembelahan bukan sahaja menghasilkan tenaga. Isotop radioaktif yang dihasilkan oleh tindak balas ini mempunyai banyak aplikasi dalam perubatan, industri, pertanian, dan bidang lain. Sebagai contoh, radioisotop digunakan dalam terapi sinaran untuk merawat kanser dan dalam pelbagai teknik pengimejan perubatan. Ia juga digunakan untuk menghalang makanan daripada rosak atau untuk menghapuskan perosak, dan dalam industri, radioisotop digunakan untuk mengukur ketebalan bahan atau memeriksa logam untuk kecacatan. Dengan cara ini, tindak balas pembelahan telah banyak meningkatkan kehidupan kita dalam banyak cara.
Setakat ini, kami telah membandingkan kegunaan dan prinsip pembelahan dan pelakuran. Kedua-dua reaksi ini akan sentiasa berada di tengah-tengah kehidupan kita. Kami tidak secara intuitif merasakan apabila pembelahan berlaku dan berapa banyak tenaga yang dibebaskan apabila pelakuran berlaku, tetapi ia akan terus berlaku secara berterusan untuk membekalkan kami tenaga daripada matahari atau pusat reaktor nuklear. Dan malapetaka seperti Chernobyl atau Hiroshima, di mana tenaga nuklear itu tidak digunakan dengan betul, boleh menimpa manusia pada bila-bila masa.
Oleh itu, kita mesti sentiasa mengingatkan diri kita bahawa kita, sebagai manusia, mesti berpengetahuan dan betul dalam penggunaan tenaga nuklear, dengan mengingati bahawa satu megaton (4.18×10^15 Joule) tenaga atom boleh memusnahkan 80 batu persegi. Tenaga nuklear jelas mempunyai potensi untuk memberi manfaat yang besar kepada manusia, tetapi ia juga berpotensi untuk berubah menjadi bencana bergantung pada cara kita menguruskannya. Atas sebab ini, kita perlu memperdalam pemahaman kita tentang tenaga nuklear dan mengendalikannya dengan penuh tanggungjawab. Jika kita dapat memanfaatkan potensi positif tenaga nuklear sambil tidak mengabaikan bahayanya, ia boleh menjadi sumber tenaga penting yang akan membantu untuk menjana masa depan kita.
