Ce este o schimbare nucleară?

o schimbare nucleară este procesul prin care nucleele anumitor izotopi se schimbă spontan sau sunt forțați să treacă la două sau mai multe izotopi diferiți.

Cele trei tipuri principale de schimbare nucleară a materiei sunt dezintegrarea naturală radioactivă, fisiunea nucleară și fuziunea nucleară.

Pe lângă cele nucleare, celelalte două schimbări ale materiei sunt fizice și chimice. Primul nu implică nicio modificare a compoziției sale chimice. Dacă tăiați o bucată de folie de aluminiu, este totuși folie de aluminiu.

Când apare o schimbare chimică, se schimbă și compoziția chimică a substanțelor implicate. De exemplu, arderea cărbunelui se combină cu oxigenul, formând dioxid de carbon (CO2).

Schimbarea nucleară și principalele sale tipuri

Dezintegrare naturală radioactivă

Atunci când un radioizotop emite particule alfa sau beta, apare o transmutare a unui element, adică o schimbare de la un element la altul.

Astfel, izotopul rezultat are un număr diferit de protoni decât izotopul inițial. Apoi apare o schimbare nucleară. Substanța inițială (izotopul) a fost distrusă, formând o nouă substanță (izotop).

În acest sens, izotopii radioactivi naturali au fost prezenți încă de la formarea Pământului și sunt produși în mod continuu de reacțiile nucleare ale razelor cosmice cu atomi din atmosferă. Aceste reacții nucleare dau naștere la elementele universului.

Aceste tipuri de reacții produc izotopi stabili și radioactivi, dintre care mulți au un timp de înjumătățire de câteva miliarde de ani.

Acum, acești izotopi radioactivi nu pot fi formați în condiții naturale caracteristice planetei Pământ.

Ca urmare a dezintegrării radioactive, cantitatea și radioactivitatea acesteia au scăzut treptat. Cu toate acestea, datorită acestor perioade de înjumătățire prelungite, radioactivitatea sa a fost semnificativă până în prezent.

Schimbarea nucleară prin fisiune

Nucleul central al unui atom conține protoni și neutroni. În fisiune, acest nucleu este împărțit fie prin dezintegrare radioactivă, fie pentru că este bombardat de alte particule subatomice cunoscute sub numele de neutrini.

Piesele rezultate au o combinație mai mică de masă decât miezul original. Această masă pierdută devine energie nucleară.

În acest fel, reacțiile controlate sunt efectuate în centralele nucleare pentru a elibera energia. O fisiune controlată are loc atunci când un neutrino foarte slab bombardează nucleul unui atom.

Se rupe, creând două nuclee mai mici de dimensiuni similare. Distrugerea eliberează o cantitate semnificativă de energie - de până la 200 de ori mai mare decât cea a neutronului care a inițiat procedura.

În sine, acest tip de schimbare nucleară are un mare potențial ca sursă de energie. Cu toate acestea, este o sursă de preocupări multiple, în special cele legate de siguranță și mediu.

Schimbarea nucleară prin fuziune

Fuziunea este procesul prin care Soarele și alte stele generează lumină și căldură. În acest proces nuclear, energia este produsă prin destrămarea atomilor lumina. Este reacția opusă la fisiune, unde izotopii grei sunt împărțiți.

Pe pământ, fuziunea nucleară este mai ușor de realizat prin combinarea a două izotopi de hidrogen: deuteriu și tritiu.

Hidrogenul, format dintr-un singur proton și un electron, este cel mai ușor dintre toate elementele. Deuteriul, adesea numit "apă grea", are un nucleu suplimentar în nucleul său.

La rândul său, tritiumul are doi neutroni suplimentari și, prin urmare, este de trei ori mai greu decât hidrogenul.

Din fericire, deuteriul se găsește în apa de mare. Aceasta înseamnă că va exista combustibil pentru fuziune în timp ce pe planetă există apă.

referințe

1. Miller, G.T. și Spoolman, S.E. (2015). Știința mediului Massachusetts: Învățarea de resurse.
2. Miller, G.T. și Spoolman, S.E. (2014). Elemente esențiale în ecologie. Connecticut: Învățarea în domeniul educației.
3. Cracolice, M. S. și Peters, E. I. (2012). Chimie introductivă: o abordare activă de învățare. California: Învățarea în domeniul serviciilor.
4. Konya, J. și Nagy, N.M. (2012). Nucleară și radiochimie. Massachusetts: Elsevier.
5. Taylor Redd, N. (2012, 19 septembrie). Ce este fisiunea? În știința vie. Recuperat la 2 octombrie 2017 de la livescience.com.
6. Fuziunea nucleară. (s / f). În Centrul pentru Știința Nucleară și Tehnologia Informației. Descărcat în data de 02 octombrie 2017 de la nuclearconnect.org.