Jak se jaderná reakce liší od termonukleární

Fráze „jaderná reakce“ a „termonukleární reakce“ lze v zásadě interpretovat odlišně, ale v kontextu, o který se zajímáme, jsou tyto termíny běžně chápány v prvním případě „reakce štěpení jader“ a ve druhé - „syntéze“ jádra “(jaderná fúze).

Představte si stručně jaderné fyziky

Téměř celá záležitost kolem nás se skládá z nejmenších částic - atomů různých druhů. Atomy samy o sobě jsou v mnoha směrech podobné: v jádru každého atomu je jádro (tvoří to ~ 99, 9% celkové hmotnosti atomu a je kladně nabito ) a kolem něj negativně „elektrony krouží“ v ekvivalentních množstvích číselně závislých na typu atomu, který si zvolíme - to je Celkově nejsou atomy za normálních podmínek elektricky nabity.

Na rozdíl od celého jádra lískového ořechu je jádro atomu složitější: obsahuje dva typy částic - neutrony bez náboje a pozitivní protony. Teoreticky, vzhledem k přítomnosti kladného náboje v protonech, mělo být jádro okamžitě „roztrháno na kousky“ silami Coulombova odpuzování (koneckonců, stejně jako náboje se chovají v přírodě, pokud je to možné!), mocné jaderné síly, které ve vzdálenosti odpovídající velikosti jádra, se ukáže být mnohem silnější než Coulombova odpuzování. Takto existuje atom: elektrony „flutter“ venku a protony a neutrony provádějí nějaký druh „vzájemného tance“ uvnitř jádra.

Jaderná reakce

Jemnost spočívá v tom, že ne všechny teoreticky možné kombinace protonů a neutronů "jsou schopny žít v míru" - jedna část z nich je v podstatě nemožné vytvořit a druhá část se chová nestabilně: s určitou pravděpodobností se taková "taneční komunita" spontánně rozpadne fragmenty s uvolněním energie jsou jádry různých radioaktivních prvků.

A teď na chvíli "rekvalifikace" v astrofyziků

Po přečtení předchozího odstavce vyvstává rozumná otázka: odkud pochází taková divoká rozmanitost obyčejných a radioaktivních atomů, které nyní vidíme kolem nás? Jediným jednoduchým způsobem a zanedbáváním řady jemností, pak v pohledu na moderní vědu, po objevení se vesmíru, v něm nebyly prakticky žádné jiné atomy kromě nejjednoduššího atomu vodíku (jádra protonu s jedním elektronem) a helia.

Pod vlivem gravitace z obřích vodíkových mraků se objevily první hvězdy, kde začala syntéza reakce: pokud jsou vodíkové atomy stlačeny dohromady a znovu ohřály, některá protonová jádra zvládnou překonat elektrostatické odpuzování a sbíhají se tak, že jaderné síly je nutí spojit se do jednoho jádra - a mimochodem energie se uvolňuje, díky čemuž hvězda „svítí a ohřívá“. Reakce jaderné fúze je energeticky nejúčinnější pro vodíková jádra, nicméně do ní mohou vstoupit i těžší jádra „s pískáním“, syntetizující masivnější jádra (uhlík, kyslík atd.).

Jakmile však dojde na železo, „neustálá oslava a zábava“ okamžitě končí: syntéza železa již není doprovázena uvolňováním energie - a všechny energetické reakce ve hvězdě vyblednou a hromadění železných jader „zabíjí“ poměrně masivní hvězdu - exploduje jako supernova, rozptyluje se do prostoru kolem sebe svou substanci (míjíme, že naše Slunce patří ke třetí generaci hvězd, vycházející z látky, která zůstala po "smrti" prvních dvou). To je v době “smrti” hvězdy že jádra, která jsou těžší než železo jsou narozena, když monstrózní v síle a koncentraci neutronové a protonové toky interagují se zbytkem substance “umírající” hvězdy. Také zde vznikají těžké radioaktivní prvky, které „na sebe“ ukládají energii, která je později uvolněna během jejich rozpadu.

Pojďme to shrnout

  1. Jaderná reakce obecně je interakce jádra s nějakým jiným jádrem nebo elementární částečkou, v důsledku čehož se může měnit složení a / nebo struktura jádra.
  2. Termonukleární reakce (fúzní reakce) je typ jaderné reakce, ve které jsou lehčí atomová jádra spojena do těžších jader díky kinetické energii jejich tepelného pohybu.
  3. Reakce jaderného rozpadu (štěpná reakce) je typ jaderné reakce, ve které se jádro spontánně nebo pod vlivem vnějších částic rozděluje na dva nebo tři fragmenty (lehčí jádra / částice).

Doporučená

Jaké auto je lepší než Škoda Fabia nebo Renault Sandero?
2019
Škoda Yeti a Renault Duster: Jak jsou auta odlišná a co je lepší
2019
"Orasept" nebo "Tantum Verde": rozdíly a co je lepší koupit
2019