Hvernig er kjarnorka búin til og úr hvaða efnum er hún?

Kjarnorka er ein tegund orku og dregur nafn sitt af því að hún á upptök sín í atómkjörnunum. Að því leyti er hún ekkert öðru vísi en til dæmis efnaorkan í bensíni sem losnar úr læðingi þegar sameindir bensínsins rofna, taka til sín súrefni og frumeindirnar eða atómin raða sér upp á nýtt í minni sameindir.

Fyrir fjarlægðir af sömu stærðargráðu og þvermál kjarneindanna birtist kjarnakrafturinn sem sterkur aðdráttarkraftur milli kjarneinda. Sökum þessa aðdráttarkrafts þarf að leggja til orku til þess að sundra kjarnanum, það er til að fjarlægja kjarneindirnar hver frá annarri þangað til að kjarnakraftur milli þeirra verður hverfandi. Þessi orka er kölluð tengiorka eða bindiorka (e. binding energy). Ef stór frumeind klofnar í tvær meðalstórar (kjarnaklofnun), þá eykst heildartengiorkan. Mismunurinn á þessari tengiorku er sú kjarnorka sem losnar við kjarnahvarf.

- - -

Annar möguleiki er kjarnasamruni. Þar sameinast léttar frumeindir og mynda stærri kjarna. Þar eð tengiorkuferillinn er mun brattari fyrir kjarnasamruna en fyrir kjarnaklofnun, má sjá að meiri orka losnar við kjarnasamruna en kjarnaklofnun.

Myndin sýnir kjarnaklofnun úrankjarna

Myndin sýnir samruna léttra vetniskjarna sem renna saman og mynda þá helín á meðan ein nifteind losnar frá

• Hvaðan koma nifteindirnar sem skotið er í úran-235? eftir Ágúst Valfells
• Hvernig verka venjulegar kjarnorkusprengjur? eftir Jón Tómas Guðmundsson
• Af hverju eru kjarnorkusprengjur svona kraftmiklar? eftir ÞV
• Hversu lengi er geislavirkni frá kjarnorkuúrgangi að helmingast? eftir Ágúst Valfells
• Hvernig verka stöðvar til endurvinnslu á kjarnorkuúrgangi og hvaða áhrif hafa þær á umhverfið? Er hægt að hafa slíka stöð á Íslandi? eftir Pál Theodórsson