Ce este o schimbare nucleară? Tipuri și caracteristici

A schimbarea nucleară este procesul prin care nucleele anumitor izotopi se schimbă spontan sau sunt forțați să se schimbe în doi sau mai mulți izotopi diferiți. Cele trei tipuri principale de schimbări nucleare în materie sunt degradarea radioactivă naturală, fisiunea nucleară și fuziunea nucleară..

Pe lângă nuclear, celelalte două modificări ale materiei sunt fizice și chimice. Primul nu implică nicio modificare a compoziției sale chimice. Dacă tăiați o bucată de folie de aluminiu, aceasta este încă folie de aluminiu.

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

Indice articol

• 1 Schimbarea nucleară și principalele sale tipuri
  • 1.1 Dezintegrarea radioactivă naturală
  • 1.2 Schimbarea nucleară prin fisiune
  • 1.3 Schimbarea nucleară prin fuziune

Schimbarea nucleară și principalele sale tipuri

Dezintegrare naturală radioactivă

Când un radioizotop emite particule alfa sau beta, există o transmutație a unui element, adică o schimbare de la un element la altul.

Astfel, izotopul rezultat are un număr diferit de protoni decât izotopul original. Apoi are loc o schimbare nucleară. Substanța originală (izotopul) a fost distrusă, formând o substanță nouă (izotopul).

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

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

Cu toate acestea, acești izotopi radioactivi nu pot fi formați în condiții naturale caracteristice planetei Pământ..  

Ca urmare a decăderii radioactive, cantitatea și radioactivitatea acesteia au scăzut treptat. Cu toate acestea, datorită acestor perioade de înjumătățire îndelungate, radioactivitatea sa a fost semnificativă până acum..

Schimbarea nucleară prin fisiune

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

Piesele rezultate au o masă combinată mai mică decât miezul original. Această masă pierdută este convertită în energie nucleară. 

În acest fel, centralele nucleare efectuează reacții controlate pentru a elibera energie. Fisiunea controlată apare atunci când un neutrino foarte ușor bombardează nucleul unui atom.

Acest lucru se descompune, creând două nuclee mai mici, de dimensiuni similare. Distrugerea eliberează o cantitate semnificativă de energie - de până la 200 de ori mai mare decât a neutronului care a început 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 descompunerea atomilor de lumină. Este reacția opusă la fisiune, unde izotopii grei se divid.

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. Deuteriul, adesea numit „apă grea”, are un neutron suplimentar în nucleul său..

La rândul său, tritiul 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 atâta timp cât există apă pe planetă..

Referințe

1. Miller, G. T. și Spoolman, S. E. (2015). Știința Mediului. Massachusetts: Cengage Learning.
2. Miller, G. T. și Spoolman, S. E. (2014). Aspecte esențiale în ecologie. Connecticut: Cengage Learning.
3. Cracolice, M. S. și Peters, E. I. (2012). Chimie introductivă: o abordare activă de învățare. California: Cengage Learning.
4. Konya, J. și Nagy, N. M. (2012). Nucleare și Radiochimie. Massachusetts: Elsevier.
5. Taylor Redd, N. (2012, 19 septembrie). Ce este fisiunea? În Live Science. Adus pe 2 octombrie 2017, de pe livescience.com.
6. Fuziune nucleară. (s / f). În Centrul pentru Științe și Tehnologii Nucleare. Adus pe 2 octombrie 2017, de pe nuclearconnect.org.