Del:
Hvad er en kerneændring?
en nukleare forandringer er den proces, hvormed kernerne i visse isotoper ændres spontant eller er tvunget til at skifte til to eller flere forskellige isotoper.
De tre hovedtyper af nukleare forandringer af materiel er naturligt radioaktivt henfald, nuklear fission og nuklear fusion.
Ud over kernekraften er de to andre forandringer af materiel det fysiske og kemiske. Den første betyder ikke nogen ændring i dets kemiske sammensætning. Hvis du skærer et stykke aluminiumsfolie, er det stadig aluminiumsfolie.
Når en kemisk ændring opstår, ændres også de kemiske sammensætninger af de involverede stoffer. For eksempel kombineres kulforbrænding med oxygen, der danner kuldioxid (CO2).
Nuklear forandring og dens hovedtyper
Naturligt radioaktivt henfald
Når en radioisotop udsender alfa- eller beta-partikler, forekommer der en transmutation af et element, det vil sige en ændring fra et element til en anden.
Den resulterende isotop har således et forskelligt antal protoner end den oprindelige isotop. Så sker en nukleær ændring. Det originale stof (isotop) er blevet ødelagt, der danner et nyt stof (isotop).
I denne henseende har naturlige radioisotoper været til stede siden dannelsen af Jorden og kontinuerligt produceres af kernereaktioner af kosmiske stråler med atomer i atmosfæren. Disse nukleare reaktioner resulterer i elementerne i universet.
Disse typer reaktioner producerer stabile og radioaktive isotoper, hvoraf mange har halveringstid på flere milliard år.
Nu kan disse radioaktive isotoper ikke dannes under naturlige forhold karakteristiske for planeten Jorden.
Som et resultat af radioaktivt henfald er mængden og radioaktiviteten gradvist faldende. På grund af disse lange halveringstider har radioaktiviteten hidtil været betydelig.
Kerneændring ved fission
Den centrale kernen i et atom indeholder protoner og neutroner. Ved fission deles denne kerne enten ved radioaktivt henfald eller fordi det bombarderes af andre subatomære partikler kendt som neutrinos.
De resulterende stykker har mindre masse kombineret end den oprindelige kerne. Denne tabte masse bliver atomkraft.
På denne måde udføres kontrollerede reaktioner på atomkraftværker for at frigive energi. Kontrolleret fission opstår, når en meget lys neutrino bomber kernen i et atom.
Det bryder og skaber to mindre kerner af samme størrelse. Ødelæggelsen frigør en betydelig mængde energi - op til 200 gange den for neutronen, der indledte proceduren.
I sig selv har denne form for nuklear forandring et stort potentiale som energikilde. Det er dog en kilde til flere bekymringer, især de relaterede til sikkerhed og miljø.
Kerneændring ved fusion
Fusion er den proces, hvormed solen og andre stjerner skaber lys og varme. I denne nukleare proces produceres energi ved opbrydning af lysatomer. Det er den modsatte reaktion på fission, hvor tunge isotoper er opdelt.
På jorden er nuklear fusion lettere at opnå ved at kombinere to isotoper af hydrogen: deuterium og tritium.
Brint, dannet af en enkelt proton og en elektron, er den letteste af alle elementerne. Deuterium, der ofte kaldes "tungt vand", har en ekstra neutron i kernen.
For sin del har tritium to yderligere neutroner og er derfor tre gange tungere end hydrogen.
Heldigvis findes deuterium i havvand. Det betyder, at der vil være brændstof til fusionen, mens der er vand på planeten.
referencer
- Miller, G.T. og Spoolman, S.E. (2015). Miljøvidenskab Massachusetts: Cengage Learning.
- Miller, G.T. og Spoolman, S.E. (2014). Essentials i økologi. Connecticut: Cengage Learning.
- Cracolice, M. S. og Peters, E. I. (2012). Introduktionskemi: En aktiv læringsmetode. Californien: Cengage Learning.
- Konya, J. og Nagy, N. M. (2012). Nuclear and Radiochemistry. Massachusetts: Elsevier.
- Taylor Redd, N. (2012, september 19). Hvad er fission? I Live Science. Hentet 2. oktober 2017, fra livescience.com.
- Kernefusion. (s / f). I Center for Kernevidenskab og Teknologi Information. Hentet den 02 oktober 2017 fra nuclearconnect.org.