- Schimbarea nucleară și principalele sale tipuri
- Cariune naturală radioactivă
- Schimbare nucleară prin fisiune
- Schimbare nucleară prin fuziune
- Referințe
O schimbare nucleară este procesul prin care nucleele anumitor izotopi se schimbă spontan sau sunt obligați să se schimbe la doi sau mai mulți izotopi diferiți.
Cele trei tipuri principale de schimbări nucleare în materie sunt descompunerea radioactivă naturală, fisiunea nucleară și fuziunea nucleară.
Pe lângă cele nucleare, celelalte două modificări ale materiei sunt fizice și chimice. Prima nu implică nicio schimbare în compoziția sa chimică. Dacă tăiați o bucată de folie de aluminiu, aceasta este încă folie de aluminiu.
Când apare o schimbare chimică, compoziția chimică a substanțelor implicate se modifică și ea. De exemplu, arderea cărbunelui se combină cu oxigenul, formând dioxid de carbon (CO2).
Schimbarea nucleară și principalele sale tipuri
Cariune naturală radioactivă
Când un radioizotop emite particule alfa sau beta, există 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 are loc o schimbare nucleară. Substanța inițială (izotopul) a fost distrusă, formând o substanță nouă (izotop).
În acest sens, izotopii radioactivi naturali sunt prezenți de la formarea Pământului și sunt produși în mod continuu prin reacții nucleare ale razelor cosmice cu atomi în atmosferă. Aceste reacții nucleare dau naștere la elementele universului.
Aceste tipuri de reacții produc izotopi radioactivi stabili, mulți dintre ei având un timp de înjumătățire de câteva miliarde de ani.
Totuși, acești izotopi radioactivi nu pot fi formați în condiții naturale caracteristice planetei Pământ.
Ca urmare a degradării radioactive, cantitatea și radioactivitatea acesteia au scăzut treptat. Cu toate acestea, datorită acestor perioade lungi de înjumătățire, radioactivitatea sa a fost semnificativă până în prezent.
Schimbare nucleară prin fisiune
Nucleul central al unui atom conține protoni și neutroni. În fisiune, acest nucleu se împarte, fie prin degradare radioactivă, fie pentru că este bombardat de alte particule subatomice cunoscute sub numele de neutrini.
Bucățile rezultate au o masă mai mică combinată decât miezul original. Această masă pierdută este transformată în energie nucleară.
În acest fel, centralele nucleare efectuează reacții controlate pentru eliberarea de energie. Fisiunea controlată apare atunci când un neutrino foarte ușor bombardează nucleul unui atom.
Aceasta se sparge, creând doi nuclei mai mici, de dimensiuni similare. Distrugerea eliberează o cantitate semnificativă de energie - de până la 200 de ori mai mare decât neutronul care a început procedura.
În sine, acest tip de schimbare nucleară are un potențial mare ca sursă de energie. Cu toate acestea, este o sursă de îngrijorări multiple, în special a celor legate de siguranță și mediu.
Schimbare nucleară prin fuziune
Fuziunea este procesul prin care Soarele și alte stele generează lumină și căldură. În acest proces nuclear, energia este produsă prin descompunerea atomilor de lumină. Este reacția opusă față de fisiune, unde izotopii grei se împart.
Pe Pământ, fuziunea nucleară este mai ușor de realizat prin combinarea a doi izotopi de hidrogen: deuteriu și tritiu.
Hidrogenul, format dintr-un singur proton și un electron, este cel mai ușor dintre toate elementele. Deuteriu, adesea numit „apă grea”, are în nucleu un neutron suplimentar.
La rândul său, tritiul are doi neutroni suplimentari și, prin urmare, este de trei ori mai greu decât hidrogenul.
Din fericire, deuteriu se găsește în apa de mare. Aceasta înseamnă că va exista combustibil pentru fuziune atâta timp cât există apă pe planetă.
Referințe
- Miller, GT și Spoolman, SE (2015). Știința Mediului. Massachusetts: Cengage Learning.
- Miller, GT și Spoolman, SE (2014). Esențiale în ecologie. Connecticut: Cengage Learning.
- Cracolice, MS și Peters, EI (2012). Chimie introductivă: o abordare activă a învățării. California: Cengage Learning.
- Konya, J. și Nagy, NM (2012). Nucleare și Radiochimie. Massachusetts: Elsevier.
- Taylor Redd, N. (2012, 19 septembrie). Ce este fisiunea? În științele vii. Preluat pe 2 octombrie 2017, de pe livescience.com.
- Fuziune nucleară. (s / f). În Centrul de știință nucleară și informații tehnologice. Adus pe 2 octombrie 2017 de pe nuclearconnect.org.