Hvordan adskiller en nuklear reaktion sig fra termonukleær

I princippet kan sætningerne "nuklear reaktion" og "termonuklear reaktion" fortolkes forskelligt, men i den sammenhæng, vi er interesserede i, forstås disse udtryk i det første tilfælde "nuklear fission reaktion" og i den anden "syntese reaktion kerner "(nuklear fusion).

Forestil dig selv kort kernefysikere

Næsten alt omkring os består af de mindste partikler - atomer af forskellige slags. Atomer selv er på mange måder ligner hinanden: i kernen af ​​hvert atom er der en kerne (det udgør 99, 9% af atomets samlede masse og er positivt ladet ) og negativt "elektroner cirkler" rundt om det i ækvivalente mængder, der er numerisk afhængige af den type atom vi vælger - det vil sige I det hele taget er atomer under normale forhold ikke elektrisk ladet.

I modsætning til en helhernel af en hasselnød er kernen i et atom mere kompliceret: den indeholder to typer partikler - uchargede neutroner og positive protoner. I teorien skal kernen på grund af tilstedeværelsen af ​​en positiv ladning i protoner straks være "revet i stykker" af Coulomb-afstødningens kræfter (trods alt, som ladninger opfører sig så meget som muligt i naturen!) - Imidlertid er de imod særlige kraftige atomkraftværker, som i afstande i forhold til kernens størrelse viser sig at være meget stærkere end Coulomb-afstødningen. Sådan eksisterer et atom: elektroner "flutter" udenfor, og protoner og neutroner udfører en slags "gensidig dans" inde i kernen.

Kernereaktion

Den subtilitet ligger i det faktum, at ikke alle teoretisk mulige kombinationer af protoner og neutroner "kan leve i fred" - en del af dem er stort set umuligt at skabe, og den anden del opfører sig ustabilt: med en vis sandsynlighed falder et sådant dansemiljø spontant fra hinanden fragmenter med frigivelse af energi er kernerne i forskellige radioaktive elementer.

Og nu for et stykke tid "omskoling" hos astrofysikere

Efter at have læst det foregående afsnit opstår der et rimeligt spørgsmål: Hvor kom så en vild række almindelige og radioaktive atomer, som vi nu ser omkring os, fra? Talende på en simpel måde og forsømmelse af en række subtiliteter, var der i moderne videnskabs opfattelse efter universets udseende praktisk talt ingen andre atomer i det undtagen det simpleste hydrogenatom (protonkerne med en elektron) og helium.

Under indflydelse af tyngdekraft fra gigantiske brintskyder skete de første stjerner, hvor syntesereaktionen begyndte: Hvis hydrogenatomer presses sammen og genopvarmes, formår nogle protonkerner at overvinde elektrostatisk afstødning og konvergere så meget, at atomkraftværker tvinger dem til at forene sig i en kerne - og tilfældigt energi frigives, på grund af hvilken stjernen "skinner og varmes." Den nukleare fusionsreaktion er mest energieffektiv for hydrogenkerner, men selv tyngre kerne "med en knibs" er i stand til at komme ind i det og syntetisere mere massive kerner (kulstof, ilt osv.).

Men så snart som det kommer til jern, slutter "evig fest og sjov" straks: Syntesen af ​​jern ledsages ikke længere af energiudslippet - og alle energireaktioner i stjernen falder ud, og akkumuleringen af ​​jernkerner "dræber" en temmelig massiv stjerne. Den eksploderer som en supernova, spredning Ind i rummet omkring sig selv dets substans (i forbifarten bemærker vi, at vores Sun tilhører den tredje generation af stjerner, der stammer fra stoffet, der er tilbage efter "de første to" død). Det er på tidspunktet for stjernens "død", at kernerne, der er tyngre end jernet, fødes, når monstrøse i magten og koncentrationen neutron og protonflusserne interagerer med resten af ​​stoffet i den "døende" stjerne. Her opstår også tunge radioaktive elementer, der "i et stykke tid opbevarer" den energi, der senere frigives under deres forfald.

Lad os opsummere

  1. Således er en nuklear reaktion i almindelighed samspillet mellem en kerne med en anden kerne eller elementær partikel, som et resultat af hvilket sammensætningen og / eller strukturen af ​​kernen kan ændre sig.
  2. Termonuklear reaktion (fusionsreaktion) er en type nuklear reaktion, hvori lettere atomkerner kombineres til tungere på grund af den kinetiske energi i deres termiske bevægelse.
  3. Nuclear decay-reaktion (fissionsreaktion) er en type nukleare reaktion, hvor en kernen spontant eller under virkningen af ​​en ydre partikel opdeles i to eller tre fragmenter (lettere kerner / partikler).

Anbefalet

Hvad er historien anderledes end historien?
2019
Hvad er forskellen mellem en teknisk plan og et teknisk pas?
2019
Hvad er forskellen mellem implantation og proteser?
2019