מהו שינוי גרעיני?

א שינוי גרעיני הוא התהליך שבו הגרעינים של איזוטופים מסוימים משתנים באופן ספונטני או נאלצים לעבור לשני איזוטופים שונים או יותר.

שלושת הסוגים העיקריים של שינוי גרעיני בחומר הם ריקבון רדיואקטיבי טבעי, ביקוע גרעיני ואיחוי גרעיני.

בנוסף לגרעין, שני השינויים האחרים בחומר הם הפיזיקליים והכימיים. הראשון אינו רומז על כל שינוי בהרכב הכימי שלו. אם אתה חותך חתיכת רדיד אלומיניום, זה עדיין רדיד אלומיניום.

כאשר מתרחש שינוי כימי, גם ההרכב הכימי של החומרים המעורבים משתנה. לדוגמה, שריפת פחם משולב עם חמצן, ויצירת פחמן דו חמצני (CO2).

השינוי הגרעיני וסוגיו העיקריים

ריקבון רדיואקטיבי טבעי

כאשר רדיואיזוטופ פולט אלפא או חלקיקי בטא, מתרחש שינוי של אלמנט, כלומר, שינוי מאלמנט אחד למשנהו.

לפיכך, איזוטופ שהתקבל יש מספר שונה של פרוטונים מאשר האיזוטופ המקורי. ואז מתרחש שינוי גרעיני. החומר המקורי (איזוטופ) נהרס, ויצר חומר חדש (איזוטופ).

במובן זה, איזוטופים רדיואקטיביים טבעיים היו נוכחים מאז היווצרות כדור הארץ והם מיוצרים ללא הרף על ידי תגובות גרעיניות של קרניים קוסמיות עם אטומים באטמוספירה. תגובות גרעיניות אלה מעוררות את יסודות היקום.

אלו סוגים של תגובות לייצר איזוטופים יציבים ורדיואקטיביים, אשר רבים מהם יש מחצית החיים של כמה מיליארד שנים.

עכשיו, אלה איזוטופים רדיואקטיביים לא יכול להיווצר בתנאים טבעיים האופייניים כדור הארץ.  

כתוצאה מריקבון רדיואקטיבי, כמותה ורדיואקטיביותה פוחתות בהדרגה. עם זאת, בשל מחצית חיים ארוכים אלה, הרדיואקטיביות שלה הייתה משמעותית עד כה.

שינוי גרעיני על ידי ביקוע

הגרעין המרכזי של האטום מכיל פרוטונים ונייטרונים. בבקוע, גרעין זה מחולק, או על ידי ריקבון רדיואקטיבי או משום שהוא מופגז על ידי חלקיקים תת-אטומיים אחרים הידועים כ"נייטרינים ".

את החלקים שהתקבלו יש פחות מסה בשילוב מאשר הליבה המקורי. המסה האבודה הופכת לאנרגיה גרעינית. 

בדרך זו, מבוקר תגובות נעשות על תחנות כוח גרעיניות לשחרר אנרגיה. פליטה מבוקרת מתרחשת כאשר נייטרינו קל מאוד מפציץ את גרעין האטום.

זה שובר, יצירת שתי ליבות קטנות יותר בגודל דומה. ההרס משחרר כמות משמעותית של אנרגיה - עד פי 200 מזו של הנויטרונים שיזמה את התהליך.

כשלעצמו, לסוג זה של שינוי גרעיני יש פוטנציאל גדול כמקור אנרגיה. עם זאת, הוא מקור של דאגות מרובות, במיוחד אלה הקשורים בטיחות הסביבה.

שינוי גרעיני על ידי מיזוג

פיוז'ן הוא התהליך שבו השמש וכוכבים אחרים יוצרים אור וחום. בתהליך גרעיני זה, האנרגיה מיוצרת על ידי שבירה של אטומים קלים. זוהי תגובה הפוכה לביקוע, שבו איזוטופים כבדים מחולקים.

על כדור הארץ, היתוך גרעיני קל יותר להשיג על ידי שילוב של שני איזוטופים של מימן: דאוטריום וטריטיום.

מימן, שנוצר על ידי פרוטון יחיד אלקטרון, הוא הקל ביותר של כל האלמנטים. דאוטריום, המכונה לעתים קרובות "מים כבדים", יש נויטרונים נוספים בליבה.

מצידה, טריטיום יש שני נויטרונים נוספים, ולכן, הוא שלוש פעמים כבד יותר מאשר מימן.

למרבה המזל, דאוטריום נמצא במי-ים. משמעות הדבר היא כי יהיה דלק עבור היתוך בזמן שיש מים על הפלנטה.

הפניות

1. מילר, ג 'ט וספולמן, ס. (2015). מדע הסביבה מסצ 'וסטס: למידה Cengage.
2. מילר, ג 'ט וספולמן, ס. (2014). יסודות אקולוגיה. קונטיקט: למידה Cengage.
3. Cracolice, M. and Peter, E. I. (2012). כימיה מבוא: גישה ללמידה פעילה. קליפורניה: למידה Cengage.
4. קוניה, ג 'יי ו Nagy, נ מ' (2012). גרעיני ורדיוכימיה. מסצ 'וסטס: אלסבייר.
5. טיילור רד, נ '(2012, 19 בספטמבר). מה זה ביקוע? במדעים חיים. אחזר אוקטובר 2, 2017, מן.
6. פיוז'ן גרעיני. (s / f). המרכז למדעי הגרעין ומידע טכנולוגי. אוחזר ב 02 אוקטובר, 2017, מאתuclearconnect.org.