Основы термоядерного синтеза: Использование звездной энергии Термоядерный синтез объединяет легкие атомные ядра, такие как водород и гелий, при температурах, достигающих десятков-сотен миллионов градусов, преодолевая сильное кулоновское отталкивание за счет огромной кинетической энергии. В результате этого процесса выделяется энергия, во много раз превышающая энергию радиоактивного распада, что видно из реакции дейтерия с тритием, дающей 17,6 МэВ, при которой тритий образуется из лития. Этот механизм термоядерного синтеза лежит в основе выработки энергии Солнцем и звездами, подпитывая космическую эволюцию и поддерживая жизнь.
Энергия деления: превращение атомов в электричество Освоение атомной энергии началось с первой электростанции в Обнинске, которая превратилась в глобальную сеть реакторов, использующих управляемое ядерное деление для выработки электроэнергии. Ядерные реакторы преобразуют энергию от расщепления тяжелых атомов, таких как уран, в пар, который приводит в движение турбины без выделения побочных продуктов сгорания. Несмотря на то, что они обеспечивают эффективную выработку энергии и снижают уровень загрязнения атмосферы, реакторы создают проблемы в обращении с радиоактивными отходами и обеспечении безопасности, о чем свидетельствуют такие серьезные аварии, как Чернобыльская.
Необузданная ярость: Катастрофическая мощь ядерного оружия Неконтролируемые цепные реакции в ядерных бомбах высвобождают энергию взрыва при экстремальных температурах и давлениях, которые запускаются, когда расщепляющиеся материалы быстро достигают сверхкритических состояний. Результирующий взрыв, высокая температура и радиоактивные осадки демонстрируют огромную разрушительную силу, способную сделать обширные регионы непригодными для жизни. Исторические события во время Второй мировой войны и последующие усилия по разоружению отражают сохраняющуюся во всем мире настороженность в отношении рисков, присущих ядерному оружию.