Što je nuklearna promjena?



nuklearna promjena je proces kojim se jezgre određenih izotopa spontano mijenjaju ili su prisiljene prebaciti se na dva ili više različitih izotopa.

Tri glavne vrste nuklearne promjene materije su prirodni radioaktivni raspad, nuklearna fisija i nuklearna fuzija.

Osim nuklearne, ostale dvije promjene materije su fizičke i kemijske. Prvi ne podrazumijeva nikakvu promjenu u kemijskom sastavu. Ako izrežete komad aluminijske folije, to je još uvijek aluminijska folija.

Kada dođe do kemijske promjene, kemijski sastav uključenih tvari također se mijenja. Na primjer, spaljivanje ugljena se kombinira s kisikom, tvoreći ugljični dioksid (CO2).

Nuklearna promjena i njezine glavne vrste

Prirodni radioaktivni raspad

Kada radioizotop emitira alfa ili beta čestice, javlja se transmutacija elementa, tj. Promjena iz jednog elementa u drugi.

Tako dobiveni izotop ima različit broj protona nego izvorni izotop. Zatim dolazi do nuklearne promjene. Izvorna tvar (izotop) je uništena, tvoreći novu tvar (izotop).

U tom smislu, prirodni radioaktivni izotopi prisutni su od nastanka Zemlje i nastaju kontinuirano nuklearnim reakcijama kozmičkih zraka s atomima u atmosferi. Ove nuklearne reakcije potiču elemente svemira.

Ove vrste reakcija proizvode stabilne i radioaktivne izotope, od kojih mnogi imaju poluživot od nekoliko milijardi godina.

Ovi radioaktivni izotopi ne mogu se formirati u prirodnim uvjetima karakterističnim za planetu Zemlju.  

Kao posljedica radioaktivnog raspada, njegova količina i radioaktivnost postupno se smanjuju. Međutim, zbog ovih dugih vremena poluraspada, njegova je radioaktivnost do sada bila značajna.

Nuklearna promjena fisijom

Središnja jezgra atoma sadrži protone i neutrone. U fisiji, ova jezgra je podijeljena, bilo radioaktivnim raspadom ili zato što ga bombardiraju druge subatomske čestice poznate kao neutrini.

Nastali komadi imaju manju masu kombiniranu od izvorne jezgre. Ta izgubljena masa postaje nuklearna energija. 

Na taj način se provode kontrolirane reakcije na nuklearnim elektranama radi oslobađanja energije. Kontrolirana fisija događa se kada vrlo lagani neutrino bombardira jezgru atoma.

Pada, stvarajući dvije manje jezgre slične veličine. Uništenjem se oslobađa značajna količina energije - do 200 puta veća od neutrona koji je pokrenuo postupak.

Ova vrsta nuklearne promjene sama po sebi ima veliki potencijal kao izvor energije. Međutim, to je izvor višestrukih zabrinutosti, osobito onih koje se odnose na sigurnost i okoliš.

Nuklearna promjena fuzijom

Fuzija je proces kojim Sunce i druge zvijezde stvaraju svjetlost i toplinu. U ovom nuklearnom procesu, energija nastaje razbijanjem svjetlosnih atoma. To je suprotna reakcija na fisiju, gdje su teški izotopi podijeljeni.

Na Zemlji, nuklearnu fuziju je lakše postići kombiniranjem dvaju izotopa vodika: deuterija i tritija.

Vodik, formiran od jednog protona i elektrona, najlakši je od svih elemenata. Deuterij, koji se često naziva "teška voda", u svom središtu ima dodatni neutron.

Sa svoje strane, tritij ima dva dodatna neutrona i stoga je tri puta teži od vodika.

Srećom, deuterij se nalazi u morskoj vodi. To znači da će biti goriva za fuziju, dok na planeti ima vode.

reference

  1. Miller, G.T. i Spoolman, S.E. (2015). Znanost o okolišu Massachusetts: Cengage učenje.
  2. Miller, G.T. i Spoolman, S.E. (2014). Osnove ekologije. Connecticut: Cengage učenje.
  3. Cracolice, M.S. i Peters, E.I. (2012). Uvodna kemija: pristup aktivnog učenja. California: Cengage učenje.
  4. Konya, J. i Nagy, N.M. (2012). Nuklearna i radiokemija. Massachusetts: Elsevier.
  5. Taylor Redd, N. (2012., 19. rujna). Što je fisija? U živoj znanosti. Preuzeto 2. listopada 2017. iz livescience.com.
  6. Nuklearna fuzija. (s / f). U Centru za nuklearne znanosti i tehnologije. Preuzeto 02. listopada 2017., iz Kini.