Hoe verschilt een kernreactie van thermonucleair

In principe kunnen de zinsdelen "nucleaire reactie" en "thermonucleaire reactie" anders worden geïnterpreteerd, maar in de context waarin wij geïnteresseerd zijn, worden deze termen algemeen begrepen in het eerste geval "kernsplijting" en in de tweede - "synthesereactie". kernen "(kernfusie).

Stel je voor dat je kort kernfysici bent

Bijna alle materie om ons heen bestaat uit de kleinste deeltjes - verschillende atomen. Atomen zelf zijn in veel opzichten vergelijkbaar met elkaar: in de kern van elk atoom bevindt zich een kern (deze vormt ~ 99, 9% van de totale massa van het atoom en is positief geladen ) en negatief "elektronen cirkelen er omheen" in equivalente hoeveelheden die numeriek afhankelijk zijn van het type atoom dat we kiezen - dat is Over het algemeen zijn atomen onder normale omstandigheden niet elektrisch geladen.

In tegenstelling tot sommige hele kern van een hazelnoot is de kern van een atoom gecompliceerder: het bevat twee soorten deeltjes: ongeladen neutronen en positieve protonen. In theorie, vanwege de aanwezigheid van een positieve lading in protonen, had de kern onmiddellijk "verscheurd" moeten zijn door de krachten van Coulomb-afstoting (tenslotte, gedragen ladingen zich zo veel mogelijk in de natuur!) - ze worden echter tegengewerkt door speciale krachtige kernkrachten, die op afstanden evenredig zijn met de grootte van de kern, blijken veel sterker te zijn dan de afstoting van Coulomb. Dit is hoe een atoom bestaat: elektronen 'fladderen' naar buiten, en protonen en neutronen voeren een soort van 'onderlinge dans' in de kern.

Kernreactie

De subtiliteit ligt in het feit dat niet alle theoretisch mogelijke combinaties van protonen en neutronen "in vrede kunnen leven" - een deel ervan is eigenlijk onmogelijk te creëren, en het andere deel gedraagt ​​zich onstabiel: met een bepaalde waarschijnlijkheid valt zo'n "dansgemeenschap" spontaan uiteen fragmenten met de afgifte van energie zijn de kernen van verschillende radioactieve elementen.

En nu een tijdje "herscholen" bij astrofysici

Na het lezen van de vorige paragraaf rijst een redelijke vraag: waar komt zo'n wilde variëteit van gewone en radioactieve atomen die we nu om ons heen zien vandaan? Op een eenvoudige manier gesproken en een aantal subtiliteiten verwaarloosd, waren er, in de visie van de moderne wetenschap, na het verschijnen van het universum, praktisch geen andere atomen in het universum behalve het eenvoudigste waterstofatoom (protonkern met één elektron) en helium.

Onder invloed van de zwaartekracht van gigantische waterstofwolken, verschenen de eerste sterren waar de synthesereactie begon: als waterstofatomen samen worden geperst en opgewarmd, slagen sommige protonkernen erin elektrostatische afstoting te overwinnen en zo te convergeren dat nucleaire krachten hen dwingen zich in één kern te verenigen - en incidenteel energie wordt vrijgegeven, waardoor de ster "schijnt en opwarmt". De kernfusiereactie is het meest energie-efficiënt voor waterstofkernen, maar zelfs zwaardere kernen "met een piep" kunnen erin binnendringen, waarbij ze meer massieve kernen (koolstof, zuurstof enzovoort) synthetiseren.

Zodra het echter om ijzer gaat, eindigt "eeuwig feest en plezier" onmiddellijk: de synthese van ijzer gaat niet langer gepaard met het vrijkomen van energie - en alle energiereacties in de ster verdwijnen, en de opeenhoping van ijzeren kernen "doodt" een vrij massieve ster - het explodeert als een supernova, verstrooiing de substantie in de ruimte om zich heen (terloops merken we op dat onze Zon tot de derde generatie sterren behoort, voortkomend uit de substantie die overblijft na de "dood" van de eerste twee). Het is op het moment van de "dood" van de ster dat de kernen die zwaarder zijn dan het ijzer worden geboren, wanneer monsterlijk in kracht en concentratie de neutronen- en protonfluxen interageren met de rest van de substantie van de "stervende" ster. Hier ontstaan ​​ook zware radioactieve elementen, die de energie die later vrijkomt gedurende een tijdje "in zichzelf" opslaan.

Laten we het samenvatten

  1. Een kernreactie is dus in het algemeen de interactie van een kern met een andere kern of elementair deeltje, waardoor de samenstelling en / of structuur van de kern kan veranderen.
  2. Thermonucleaire reactie (fusiereactie) is een type kernreactie waarbij lichtere atoomkernen worden gecombineerd tot zwaardere door de kinetische energie van hun thermische beweging.
  3. Kernvervalreactie (fissiereactie) is een soort kernreactie waarbij een kern spontaan of onder de werking van een extern deeltje zich splitst in twee of drie fragmenten (lichtere kernen / deeltjes).

Aanbevolen

Wat is beter "Loratadine" of "Desloratadine" en het verschil in gemiddelden
2019
Wat is beter om te kiezen voor een vakantie Phuket of Pattaya
2019
Wat is het verschil tussen Spaans en Portugees?
2019