Bagaimana reaksi nuklir berbeda dari fusi

Pada prinsipnya, frasa "reaksi nuklir" dan "reaksi termonuklir" dapat diartikan berbeda, namun, dalam konteks yang menarik bagi kita, istilah ini biasanya dipahami dalam kasus pertama sebagai "reaksi fisi nuklir", dan yang kedua sebagai "reaksi fusi" core "(fusi nuklir).

Bayangkan diri kita sebentar sebagai fisikawan nuklir

Hampir semua materi di sekitar kita terdiri dari partikel terkecil - atom dari berbagai jenis. Atom-atom itu sendiri dalam banyak hal mirip satu sama lain: di inti setiap atom ada inti (itu ~ 99,9% dari total massa atom dan bermuatan positif) dan elektron bermuatan negatif "berputar-putar" di sekitarnya dalam jumlah yang setara, secara numerik tergantung pada jenis atom yang dipilih oleh kami - yaitu, atom pada umumnya tidak bermuatan listrik dalam kondisi biasa.

Tidak seperti kernel hazelnut utuh, inti atom lebih kompleks: mengandung dua jenis partikel - neutron yang tidak bermuatan dan proton positif. Secara teori, karena adanya muatan positif pada proton, nukleus seharusnya segera "dicabik-cabik" oleh kekuatan tolakan Coulomb (setelah semua, persis seperti muatan di alam berperilaku ketika mereka terbang terpisah satu sama lain sejauh mungkin!) - Namun, mereka ditentang oleh khusus , gaya nuklir kuat yang, pada jarak yang sepadan dengan ukuran nukleus, ternyata jauh lebih kuat daripada tolakan Coulomb. Jadi atom itu ada: elektron "bergetar" dari luar, dan proton dan neutron melakukan semacam "tarian bersama" di dalam nukleus.

Reaksi nuklir

Kehalusannya terletak pada kenyataan bahwa tidak semua kombinasi yang secara teoretis memungkinkan dari proton dan neutron "dapat hidup di dunia" - satu bagian dari mereka tidak mungkin diciptakan secara prinsip, dan bagian lainnya berperilaku tidak stabil: dengan beberapa kemungkinan, "komunitas dansa" seperti itu secara spontan jatuh ke dalam fragmen pelepas energi adalah inti dari berbagai elemen radioaktif.

Dan sekarang untuk waktu yang singkat kami "memenuhi syarat kembali" sebagai ahli astrofisika

Setelah membaca paragraf sebelumnya, muncul pertanyaan yang masuk akal: dari mana variasi atom radioaktif dan radioaktif yang begitu liar berasal dari yang sekarang kita amati di sekitar kita? Berbicara dengan cara yang sederhana dan mengabaikan sejumlah kehalusan, maka, menurut pendapat sains modern, setelah kemunculan Alam Semesta, praktis tidak ada atom lain di dalamnya, kecuali atom hidrogen yang paling sederhana (nukleus proton dengan satu elektron) dan helium.

Di bawah pengaruh gravitasi, bintang-bintang pertama muncul dari awan raksasa hidrogen, di mana reaksi fusi dimulai: jika atom-atom hidrogen terjepit bersama dan dipanaskan dengan baik, maka beberapa nukle proton berhasil mengatasi tolakan elektrostatik dan menyatu begitu banyak sehingga kekuatan nuklir memaksa mereka untuk bergabung menjadi satu inti - dan sepanjang jalan energi dilepaskan, karena bintang "bersinar dan menghangatkan". Reaksi fusi nuklir adalah yang paling hemat energi untuk inti hidrogen, namun, inti yang lebih berat "dengan derit" dapat memasukinya, mensintesis lebih banyak inti masif (karbon, oksigen, dll.).

Namun, segera setelah mengenai besi, "liburan dan kesenangan abadi" segera berakhir: sintesis besi tidak lagi disertai dengan pelepasan energi - dan semua reaksi energi dalam bintang mati, dan akumulasi inti besi "membunuh" bintang yang cukup masif - meledak seperti supernova, berhamburan substansinya ke dalam ruang di sekelilingnya (kita perhatikan secara sepintas bahwa Matahari kita adalah milik generasi ketiga bintang yang muncul dari substansi yang tersisa setelah “kematian” dua yang pertama). Pada saat "kematian" bintang itulah nukleus lebih berat daripada besi lahir, ketika monster dalam kekuatan dan konsentrasi fluks neutron dan proton berinteraksi dengan semua sisa bahan bintang "sekarat". Di sini, unsur-unsur radioaktif yang berat juga muncul, "menyimpan" dalam diri mereka untuk sementara waktu energi yang kemudian akan dilepaskan selama pembusukan mereka..

Untuk meringkas

  1. Jadi, reaksi nuklir secara umum adalah interaksi nukleus dengan beberapa nukleus atau partikel elementer lainnya, akibatnya komposisi dan / atau struktur nukleus dapat berubah..
  2. Reaksi termonuklir (reaksi fusi) adalah jenis reaksi nuklir di mana inti atom yang lebih ringan digabungkan menjadi yang lebih berat karena energi kinetik dari gerakan termal mereka.
  3. Reaksi fisi nuklir (reaksi fisi) adalah jenis reaksi nuklir di mana inti secara spontan atau di bawah pengaruh partikel eksternal terpecah menjadi dua atau tiga fragmen (inti / partikel yang lebih ringan).