Jadrová zmena

Schéma jadrovej reakcie. Zdroj: Jadrová regulačná komisia od USA, CC o 2.0, Wikimedia Commons

Čo je jadrová zmena?

A Jadrová zmena Je to proces, ktorým sa jadrá určitých izotopov menia spontánne alebo sú nútené zmeniť dva alebo viac rôznych izotopov. Tri hlavné typy jadrovej výmeny hmoty sú rádioaktívne prírodné rozpadnutie, jadrové štiepenie a jadrová fúzia.

Okrem jadrovýcharov sú ďalšie dve zmeny hmoty fyzikálne a chemické. Prvý neznamená žiadnu zmenu v jeho chemickom zložení. Ak je kus fólie rezaný, je to stále hliníková fólia.

Keď dôjde k chemickej zmene, zmení sa aj chemické zloženie zapojených látok. Napríklad uhlie pri spaľovaní sa kombinuje s kyslíkom, čím sa tvorí oxid uhličitý (CO₂).

Výmenné kurzy

Rádioaktívny prírodný rozpad

Keď rádioizotop emituje alfa alebo beta častice, vyskytuje sa transmutácia prvku, to znamená zmena z jedného prvku na druhý.

Výsledný izotop má teda iný počet protónov ako pôvodný izotop. Potom nastane jadrová zmena. Pôvodná látka (izotop) bola zničená a tvorila novú látku (izotop).

V tomto zmysle sú prírodné rádioaktívne izotopy prítomné od tvorby Zeme a sú neustále produkované jadrovými reakciami kozmických lúčov s atómami v atmosfére. Tieto jadrové reakcie vedú k prvkom vesmíru.

Tieto typy reakcií produkujú stabilné a rádioaktívne izotopy, z ktorých mnohé majú polovičný život niekoľkých miliárd rokov.

Teraz sa tieto rádioaktívne izotopy nemôžu tvoriť za prírodných podmienok charakteristických pre planétu Zem. V dôsledku rádioaktívneho dezintegrácie sa ich množstvo a rádioaktivita postupne znižujú. Avšak kvôli týmto dlhým polčasom je ich rádioaktivita doteraz významná.

Môže vám slúžiť: Genie Wiley, divoké dievča, ktoré len poznalo jej meno

Jadrová zmena štiepením

Centrálne jadro atómu obsahuje protóny a neutróny. Pri štiepení je toto jadro rozdelené, buď rádioaktívnym rozkladom, alebo preto, že je bombardované inými subatomickými časticami známymi ako neutrínky.

Výsledné kusy majú menej kombinovanú hmotnosť ako pôvodné jadro. Táto stratená hmota sa stáva jadrovou energiou.

Týmto spôsobom sa v jadrových rastlinách vykonávajú reakcie kontrolované na uvoľnenie energie. Kontrolované štiepenie sa vyskytuje, keď je veľmi ľahký neutrínový bombardovaný jadro atómu.

To sa zlomí a vytvára dve menšie jadrá, podobná veľkosť. Deštrukcia uvoľňuje značné množstvo energie, až 200 -násobok neutrónov, ktorý inicioval postup.

Samotný druh jadrovej zmeny má veľký potenciál ako zdroj energie. Je to však zdroj viacerých obáv, najmä tých, ktoré sa týkajú bezpečnosti a životného prostredia.

Jadrová zmena fúziou

Fusion je proces, ktorým slnko a ďalšie hviezdy vytvárajú svetlo a teplo. V tomto jadrovom procese sa energia vyrába prerušením atómov svetla. Je to reakcia na rozdiel od štiepenia, kde sa delia ťažké izotopy.

Na Zemi je jadrová fúzia ľahšie kombinovať dve izotopy vodíka: deutérium a trícium.

Vodík, tvorený jediným protónom a elektrónom, je najľahší zo všetkých prvkov. Deutérium, často nazývané „ťažká voda“, má vo svojom jadre extra neutrón.

Tritium má dva ďalšie neutróny, a preto je trikrát ťažšie ako vodík.

Môže vám slúžiť: terénny výskum: charakteristiky, dizajn, techniky, príklady

Našťastie sa deutérium nachádza v morskej vode. To znamená, že na fúzii bude palivo, zatiaľ čo na planéte je voda.

Príklady jadrových zmien

• Keď sa demonštruje atómová bomba (jadrové štiepenie).
• Na slnku dochádza k fúzii vodíkových jadier, ktoré produkujú hélium. V tomto procese sa uvoľňuje veľa energie, ktorá na Zemi vnímame ako svetlo a teplo (jadrová fúzia).
• Jadrové elektrárne produkujú jadrové štiepne reakcie na výrobu elektriny.
• Fúzia atómov vápnika a titánu tvorí štruktúru schopnú premeniť svoju vlastnú plazmu na energetický sklad.
• Fúzia atómov fluóru a horčíka vytvára štruktúru jadrovej hmotnosti.

Odkazy

1. Miller, G. Tón. A Spoolman, s. A. (2015). Enviromentálna veda. Massachusetts: Cengage Learning.
2. Čo je štiepenie? Zotavené z Livescience.com.