Kjernefysisk endring

Ordning med en kjernefysisk reaksjon. Kilde: Nuclear Regulatory Commission fra USA, CC av 2.0, Wikimedia Commons

Hva er en kjernefysisk endring?

EN Kjernefysisk endring Det er prosessen der kjernene til visse isotoper endres spontant eller blir tvunget til å endre to eller flere forskjellige isotoper. De tre hovedtypene av kjernefysisk utveksling av materie er radioaktivt naturlig oppløsning, kjernefysisk fisjon og kjernefusjon.

I tillegg til kjernefysisk, er de to andre endringene i materie fysiske og kjemiske. Den første innebærer ingen endring i den kjemiske sammensetningen. Hvis et stykke folie kuttes, er det fortsatt aluminiumsfolie.

Når en kjemisk forandring oppstår, endres også den kjemiske sammensetningen av stoffene som er involvert. For eksempel er kull når brenning kombineres med oksygen, og danner karbondioksid (CO₂).

Nukleære valutakurser

Radioaktiv naturlig oppløsning

Når en radioisotop avgir alfa- eller beta -partikler, oppstår transmutasjonen av et element, det vil si en endring fra ett element til et annet.

Dermed har den resulterende isotopen et annet antall protoner enn den opprinnelige isotopen. Da oppstår en kjernefysisk endring. Det opprinnelige stoffet (isotop) er blitt ødelagt, og dannet et nytt stoff (isotop).

I denne forstand har naturlige radioaktive isotoper vært til stede siden dannelsen av jorden og produseres kontinuerlig ved atomreaksjoner av kosmiske stråler med atomer i atmosfæren. Disse atomreaksjonene gir opphav til elementene i universet.

Denne typen reaksjoner gir stabile og radioaktive isotoper, hvorav mange har en halvliv på flere milliarder av år.

Nå kan disse radioaktive isotoper ikke dannes under naturlige forhold som er karakteristiske av planeten Jorden. Som et resultat av radioaktiv oppløsning har deres mengde og radioaktivitet gradvis avtatt. På grunn av disse lange halvlivene har imidlertid deres radioaktivitet vært betydelig så langt.

Kan tjene deg: Genie Wiley, den ville jenta som bare kjente igjen navnet hennes

Kjernefysisk endring av fisjon

Den sentrale kjernen til et atom inneholder protoner og nøytroner. I fisjon er denne kjernen delt, enten ved radioaktivt forfall eller fordi den bombarderes av andre subatomære partikler kjent som nøytrinoer.

De resulterende brikkene har mindre kombinert masse enn den opprinnelige kjernen. Denne tapte massen blir kjernefysisk energi.

På denne måten er det i kjernefysiske planter kontrollerte reaksjoner for å frigjøre energi. Den kontrollerte fisjonen oppstår når en veldig lett nøytrino bombarderer kjernen til et atom.

Dette går i stykker, og skaper to mindre kjerner, lignende størrelse. Ødeleggelsen frigjør en betydelig mengde energi, opptil 200 ganger den for nøytronet som startet prosedyren.

I seg selv har denne typen kjernefysiske endringer et stort potensial som energikilde. Imidlertid er det en kilde til flere bekymringer, spesielt de som er relatert til sikkerhet og miljø.

Kjernefysisk endring ved fusjon

Fusjon er prosessen som solen og andre stjerner genererer lys og varme. I denne kjernefysiske prosessen produseres energi ved å bryte lysatomer. Det er reaksjonen i motsetning til fisjon, der tunge isotoper er delt.

På jorden er kjernefusjon lettere å kombinere to hydrogenisotoper: Deuterium og tritium.

Hydrogen, dannet av et enkelt proton og et elektron, er det letteste av alle elementene. Deuterium, ofte kalt "tungt vann", har et ekstra nøytron i kjernen.

For sin del har tritium to ekstra nøytroner, og er derfor tre ganger tyngre enn hydrogen.

Kan tjene deg: Feltforskning: Kjennetegn, design, teknikker, eksempler

Heldigvis finnes deuteriet i sjøvann. Dette betyr at det vil være drivstoff for fusjon mens det er vann på planeten.

Eksempler på kjernefysisk endring

• Når en atombombe er detonert (kjernefysisk fisjon).
• I solen er det en fusjon av hydrogenkjerner som produserer helium. I denne prosessen frigjøres mye energi som på jorden oppfatter vi som lys og varme (atomfusjon).
• Atomkraftverk produserer kjernefysiske reaksjoner for å generere strøm.
• Fusjonen av kalsium- og titanatomer danner en struktur som er i stand til å gjøre sitt eget plasma om til et energiselskap.
• Fusjonen av fluor og magnesiumatomer danner en kjernevektstruktur.

Referanser

1. Miller, g. T. Og Spoolman, S. OG. (2015). Miljøvitenskap. Massachusetts: Cengage Learning.
2. Hva er fisjon? Gjenopprettet fra livsscience.com.