Elvileg a „nukleáris reakció” és a „termonukleáris reakció” kifejezések eltérően értelmezhetők, azonban számunkra érdeklődésük során ezeket a kifejezéseket általában az első esetben „nukleáris hasadási reakcióként”, a második esetben „fúziós reakcióként” értjük. magok "(atomfúzió).
Képzeljük el röviden magunkat, mint nukleáris fizikusok
Szinte az összes anyag, amely körülöttünk van, a legkisebb részecskékből áll - különféle típusú atomokból. Maguk az atomok sok szempontból hasonlítanak egymáshoz: minden atom magjában van egy mag (az A teljes atomtömeg ~ 99,9% -a, és pozitív töltésű) és negatív töltésű elektronok, amelyek ekvivalens mennyiségben "köröznek" körül, számszerűen, az általunk választott atom típusától függően - vagyis az atomok általában nem töltöttek elektromos áramot rendes körülmények között.
Néhány egész mogyorómagtól eltérően az atommag sokkal összetettebb: kétféle részecskét tartalmaz - töltés nélküli neutronokat és pozitív protonokat. Elméletileg, mivel a protonok pozitív töltéssel rendelkeznek, a magot a Coulomb-féle replikációs erők haladéktalanul „megrepedték volna” (elvégre pontosan úgy, ahogyan a természetben lévő töltések úgy viselkednek, hogy amennyire csak lehetséges, egymástól repülve!) - ám ezeket külön ellenzi , olyan hatalmas nukleáris erők, amelyek a mag méretével arányos távolságokon sokkal erősebbek, mint a Coulomb visszatükröződése. Tehát az atom létezik: az elektronok kívülről „csapkodnak”, a protonok és a neutronok valamilyen „kölcsönös táncot” vezetnek a magban.
Nukleáris reakció
A finomság abban rejlik, hogy a protonok és a neutronok elméletileg nem minden kombinációja "képes a világban élni" - egyikük elvileg lehetetlen létrehozni, a másik része pedig instabil módon viselkedik: bizonyos valószínűséggel egy ilyen "táncos közösség" spontán szétesik az energiát felszabadító fragmensek a különféle radioaktív elemek magjai.
És most egy rövid ideig „újraminősítjük” asztrofizikusnak
Az előző bekezdés elolvasása után ésszerű kérdés merül fel: honnan származott egy olyan vad és sokféle közönséges és radioaktív atom, amelyet most körülöttünk figyelünk? Egyszerűen szólva és számos finomságot figyelmen kívül hagyva, a modern tudomány szerint a világegyetem megjelenése után gyakorlatilag nem létezett benne más atom, kivéve a legegyszerűbb hidrogénatomot (protonmag egy elektronnal) és a héliumot.
A gravitáció hatására az első csillagok óriási hidrogénfelhőktől származtak, ahol a fúziós reakció megkezdődött: ha a hidrogénatomokat összenyomják és jól felmelegítik, akkor néhány protonmag képes legyőzni az elektrosztatikus visszatükröződést és annyira összefonódik, hogy a nukleáris erők arra kényszerítik őket, hogy egy magba olvadjanak - és az út mentén. felszabadul az energia, amelynek következtében a csillag „süt és melegszik”. A magfúziós reakció a leghatékonyabban működik a hidrogénmagokat illetően, ám a nehézkes magok „nyüzsgővel” képesek belépni, masszív atommagokat (szén, oxigén stb.) Szintetizálva..
Amint a vasról szól, az "örök ünnep és szórakozás" azonnal véget ér: a vas szintézisét már nem kíséri az energia felszabadulása - és a csillagban az összes energiareakció elpusztul, és a vasmagok felhalmozódása megöl egy meglehetősen hatalmas csillagot - felrobban, mint egy szupernóva, szétszórva. anyagát a körülötte lévő térbe (átmenetileg megjegyezzük, hogy a Nap a csillagok harmadik generációjához tartozik, amelyek az első két anyag „halála” után maradt anyagból származtak). A csillag "halálának" pillanatában születnek a vasnál nehezebb magok, amikor a hatalmas erő és a neutronok és protonok koncentrációjának fluxusa kölcsönhatásba lép a "haldokló" csillag többi anyagával. Itt nehéz radioaktív elemek is előfordulnak, amelyek egy ideig magukban tárolják az energiát, amely azután bomlik fel..
Összefoglalva
- Tehát egy nukleáris reakció általában egy atommag kölcsönhatása valamilyen más atommaggal vagy elemi részecskével, amelynek eredményeként a mag összetétele és / vagy szerkezete megváltozhat.
- A termo-nukleáris reakció (fúziós reakció) egy olyan nukleáris reakció, amelyben a könnyebb atommagok nehezebbekké vannak egyesítve a hőmozgásuk kinetikus energiája miatt.
- Nukleáris hasadási reakció (hasadási reakció) olyan nukleáris reakció, amelyben a mag spontán vagy egy külső részecske hatása alatt két vagy három részre bomlik (könnyebb magok / részecskék).
