Perubahan nuklear

Skim reaksi nuklear. Sumber: Suruhanjaya Pengawalseliaan Nuklear dari AS, CC oleh 2.0, Wikimedia Commons

Apakah perubahan nuklear?

A Perubahan nuklear Ini adalah proses yang mana nukleus isotop tertentu berubah secara spontan atau terpaksa menukar dua atau lebih isotop yang berbeza. Tiga jenis utama pertukaran bahan nuklear adalah disintegrasi semula jadi radioaktif, pembelahan nuklear dan gabungan nuklear.

Sebagai tambahan kepada nuklear, dua perubahan dalam bahan adalah fizikal dan bahan kimia. Yang pertama tidak menyiratkan sebarang perubahan dalam komposisi kimianya. Sekiranya sekeping kerajang dipotong, ia masih foil aluminium.

Apabila perubahan kimia berlaku, komposisi kimia bahan yang terlibat juga berubah. Sebagai contoh, arang batu apabila pembakaran digabungkan dengan oksigen, membentuk karbon dioksida (CO₂).

Kadar pertukaran nuklear

Disintegrasi semula jadi radioaktif

Apabila radioisotop memancarkan zarah alfa atau beta, transmutasi elemen berlaku, iaitu perubahan dari satu elemen ke yang lain.

Oleh itu, isotop yang dihasilkan mempunyai bilangan proton yang berbeza daripada isotop asal. Maka perubahan nuklear berlaku. Bahan asal (isotop) telah dimusnahkan, membentuk bahan baru (isotop).

Dalam pengertian ini, isotop radioaktif semulajadi telah hadir sejak pembentukan bumi dan terus dihasilkan oleh reaksi nuklear sinar kosmik dengan atom di atmosfera. Reaksi nuklear ini menimbulkan unsur -unsur alam semesta.

Jenis tindak balas ini menghasilkan isotop stabil dan radioaktif, yang kebanyakannya mempunyai separuh hayat beberapa berbilion tahun.

Sekarang, isotop radioaktif ini tidak dapat terbentuk di bawah keadaan semula jadi ciri planet bumi. Akibat perpecahan radioaktif, kuantiti dan radioaktiviti mereka secara beransur -ansur menurun. Walau bagaimanapun, disebabkan kehidupan separuh yang panjang ini, radioaktiviti mereka telah menjadi signifikan setakat ini.

Boleh melayani anda: Genie Wiley, gadis liar yang hanya mengenali namanya

Perubahan nuklear dengan pembelahan

Nukleus pusat atom mengandungi proton dan neutron. Dalam pembelahan, nukleus ini dibahagikan, sama ada oleh kerosakan radioaktif atau kerana ia dibombardir oleh zarah subatom lain yang dikenali sebagai neutrinos.

Potongan yang dihasilkan mempunyai jisim gabungan yang kurang daripada nukleus asal. Jisim yang hilang ini menjadi tenaga nuklear.

Dengan cara ini, dalam tumbuhan nuklear dikawal tindak balas dibuat untuk melepaskan tenaga. Pembelahan terkawal berlaku apabila neutrino yang sangat ringan membombardir nukleus atom.

Ini pecah, mewujudkan dua nukleus yang lebih kecil, saiz yang serupa. Kemusnahan mengeluarkan sejumlah besar tenaga, sehingga 200 kali dari neutron yang memulakan prosedur.

Dengan sendirinya, perubahan nuklear seperti ini berpotensi besar sebagai sumber tenaga. Walau bagaimanapun, ia adalah sumber pelbagai kebimbangan, terutama yang berkaitan dengan keselamatan dan persekitaran.

Perubahan nuklear oleh gabungan

Fusion adalah proses di mana matahari dan bintang lain menjana cahaya dan panas. Dalam proses nuklear ini, tenaga dihasilkan oleh pemecahan atom cahaya. Ia adalah tindak balas yang menentang pembelahan, di mana isotop berat dibahagikan.

Di Bumi, gabungan nuklear lebih mudah untuk menggabungkan dua isotop hidrogen: deuterium dan tritium.

Hidrogen, dibentuk oleh proton tunggal dan elektron, adalah yang paling ringan dari semua elemen. Deuterium, yang sering disebut "air berat", mempunyai neutron tambahan dalam nukleusnya.

Bagi pihaknya, tritium mempunyai dua neutron tambahan dan, oleh itu, tiga kali lebih berat daripada hidrogen.

Boleh melayani anda: Penyelidikan Lapangan: Ciri, Reka Bentuk, Teknik, Contoh

Nasib baik, deuterium ditemui di air laut. Ini bermaksud bahawa akan ada bahan bakar untuk gabungan sementara ada air di planet ini.

Contoh perubahan nuklear

• Apabila bom atom diletupkan (pembelahan nuklear).
• Di bawah sinar matahari terdapat gabungan nukleus hidrogen yang menghasilkan helium. Dalam proses ini banyak tenaga dilepaskan bahawa, di bumi, kita menganggap cahaya dan panas (gabungan nuklear).
• Loji kuasa nuklear menghasilkan tindak balas pembelahan nuklear untuk menjana elektrik.
• Gabungan atom kalsium dan titanium membentuk struktur yang mampu mengubah plasma mereka sendiri menjadi gudang tenaga.
• Gabungan atom fluorin dan magnesium membentuk struktur berat nuklear.

Rujukan

1. Miller, g. T. Dan Spoolman, s. Dan. (2015). Sains persekitaran. Massachusetts: Pembelajaran Cengage.
2. Apa itu pembelahan? Pulih dari Livescience.com.