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
- Jaderná reakce obecně je interakce jádra s nějakým jiným jádrem nebo elementární částečkou, v důsledku čehož se může měnit složení a / nebo struktura jádra.
- Termonukleární reakce (fúzní reakce) je typ jaderné reakce, ve které jsou lehčí atomová jádra spojena do těžších jader díky kinetické energii jejich tepelného pohybu.
- 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
Populární Příspěvky
