Kako se nuklearna reakcija razlikuje od termonuklearne

U načelu, izraze "nuklearna reakcija" i "termonuklearna reakcija" mogu se tumačiti drugačije, ali u kontekstu koji nas zanima, ovi pojmovi se obično razumiju u prvom slučaju "reakcija nuklearne fisije", au drugoj - "reakcija sinteze". jezgre ”(nuklearna fuzija).

Zamislite se kratko kao nuklearni fizičari

Gotovo sva materija oko nas sastoji se od najmanjih čestica - atoma različitih vrsta. Sami atomi su na mnogo načina slični jedni drugima: u jezgri svakog atoma nalazi se jezgra (ona čini ~ 99, 9% ukupne mase atoma i pozitivno je nabijena ) i negativno "elektroni kruže" oko njega u ekvivalentnim količinama brojčano ovisnim o tipu atoma kojeg odaberemo - to jest U cjelini, atomi pod normalnim uvjetima nisu električki nabijeni.

Za razliku od neke cjelovite jezgre lješnjaka, jezgra atoma je složenija: sadrži dvije vrste čestica - neopterećene neutrone i pozitivne protone. U teoriji, zbog prisutnosti pozitivnog naboja u protonima, jezgra bi trebala biti odmah "poderana na komadiće" silama kulonskog odbijanja (nakon svega, kao što se naboji ponašaju u prirodi koliko je to moguće!) - međutim, njima se suprotstavlja moćne nuklearne sile, koje na udaljenostima razmjeranim veličini jezgre, ispadaju mnogo jače od kulonskog odbijanja. Ovako postoji atom: elektroni „lepršaju“ vani, a protoni i neutroni provode neku vrstu „zajedničkog plesa“ unutar jezgre.

Nuklearna reakcija

Suptilnost leži u činjenici da nisu sve teoretski moguće kombinacije protona i neutrona "sposobne živjeti u miru" - jedan dio njih je u osnovi nemoguće stvoriti, a drugi dio se ponaša nestabilno: s određenom vjerojatnošću da se takva "plesna zajednica" spontano raspada fragmenti s oslobađanjem energije su jezgre različitih radioaktivnih elemenata.

A sada neko vrijeme "prekvalifikacija" u astrofizičare

Nakon čitanja prethodnog odlomka, postavlja se razumno pitanje: odakle potječe takva divlja raznolikost običnih i radioaktivnih atoma koje sada vidimo oko nas? Govoreći na jednostavan način i zanemarujući brojne suptilnosti, prema mišljenju moderne znanosti, nakon pojave Svemira, u njemu praktički nije bilo drugih atoma osim najjednostavnijeg vodikovog atoma (protonske jezgre s jednim elektronom) i helija.

Pod utjecajem gravitacije od gigantskih vodikovih oblaka pojavile su se prve zvijezde tamo gdje je započela reakcija sinteze: ako se atomi vodika stisnu i ponovno zagriju, neke protonske jezgre uspijevaju prevladati elektrostatsko odbijanje i toliko ih konvergiraju da ih nuklearne sile prisiljavaju na ujedinjenje u jednu jezgru - energija se oslobađa, zbog čega zvijezda "sja i grije". Reakcija nuklearne fuzije je energetski najučinkovitija za jezgre vodika, međutim, čak i teže jezgre "s škripanjem" mogu ući u nju, sintetizirajući masivnije jezgre (ugljik, kisik i tako dalje).

Međutim, čim dođe do željeza, „vječna proslava i zabava“ odmah završava: sinteza željeza više nije praćena oslobađanjem energije - i sve energetske reakcije u zvijezdi nestaju, a nakupljanje željeznih jezgri „ubija“ prilično masivnu zvijezdu - ona eksplodira kao supernova, raspršujući u prostor oko sebe svoju supstancu (u prolazu, napominjemo da naše Sunce pripada trećoj generaciji zvijezda, koje proizlaze iz tvari preostale nakon "smrti" prve dvije). Upravo u vrijeme "smrti" zvijezde rađaju se jezgre koje su teže od željeza, kada monstruozne snage i koncentracije fluksi neutrona i protona djeluju u interakciji s ostatkom supstance "umiruće" zvijezde. Ovdje se također pojavljuju teški radioaktivni elementi, koji "čuvaju" u sebi neko vrijeme energiju koja se kasnije oslobađa tijekom njihovog propadanja.

Ukratko

  1. Dakle, nuklearna reakcija općenito je interakcija jezgre s nekom drugom jezgrom ili elementarnom česticom, zbog čega se sastav i / ili struktura jezgre može promijeniti.
  2. Termonuklearna reakcija (fuzijska reakcija) je vrsta nuklearne reakcije u kojoj se lakše atomske jezgre kombiniraju u teže zbog kinetičke energije njihovog toplinskog gibanja.
  3. Reakcija nuklearnog raspada (reakcija fisije) je vrsta nuklearne reakcije u kojoj se jezgra spontano ili pod djelovanjem vanjske čestice dijeli na dva ili tri fragmenta (lakše jezgre / čestice).

Preporučeno

"Ersefuril" i "Enterofuril": koja je razlika i koja je bolja?
2019
Drastop ili Hondrogard - koji je lijek bolji?
2019
Rosuvastatin ili atorvastatin - koje je bolje odabrati?
2019