MI AZ A NUKLEÁRIS VÁLTOZÁS? - TUDOMÁNY - 2026

A nukleáris változás az a folyamat, amelynek során egyes izotópok magjai spontán módon megváltoznak, vagy két vagy több különféle izotópra kényszerülnek átváltani.

Az anyag nukleáris változásának három fő típusa a természetes radioaktív bomlás, a maghasadás és a magfúzió.

Az atommag mellett az anyag másik két változása fizikai és kémiai. Az első nem jelenti a kémiai összetételének változását. Ha vágott egy darab alumíniumfóliát, az továbbra is alumíniumfólia.

Amikor kémiai változás történik, az érintett anyagok kémiai összetétele is megváltozik. Például a szénégetés kombinálódik az oxigénnel, és széndioxidot (CO2) képez.

Nukleáris változás és főbb típusai

Radioaktív természetes bomlás

Amikor egy radioizotóp alfa- vagy béta-részecskéket bocsát ki, megtörténik egy elem transzmutációja, azaz változás az egyik elemről a másikra.

Tehát a kapott izotóp protonszámától eltérő számú mint az eredeti izotóp. Ezután nukleáris változás következik be. Az eredeti anyag (izotóp) megsemmisült, új anyagot (izotópot) képezve.

Ebben az értelemben a természetes radioaktív izotópok jelen voltak a Föld kialakulása óta, és ezeket folyamatosan termelik a kozmikus sugarak nukleáris reakciói az atmoszférában lévő atomokkal. Ezek a nukleáris reakciók eredményezik az univerzum elemeit.

Az ilyen típusú reakciók stabil, radioaktív izotópokat eredményeznek, amelyeknek sok felezési ideje több milliárd év.

Ezek a radioaktív izotópok azonban a Föld bolygóra jellemző természetes körülmények között nem képződhetnek.

A radioaktív bomlás eredményeként annak mennyisége és radioaktivitása fokozatosan csökkent. E hosszú felezési idő miatt azonban radioaktivitása eddig jelentős volt.

Nukleáris változás hasadással

Egy atom központi magja protonokat és neutronokat tartalmaz. A hasadás során ez a mag megoszlik, akár radioaktív bomlás útján, akár azért, mert más szubatómiai részecskék bombázják, amelyeket neutrinóknak hívnak.

A kapott darabok kevesebb kombinált tömegűek, mint az eredeti mag. Ezt az elvesztett tömeget nukleáris energiává alakítják.

Ilyen módon az atomerőművek ellenőrzött reakciókat hajtanak végre az energia felszabadítása érdekében. A szabályozott hasadás akkor fordul elő, amikor egy nagyon könnyű neutrino bombázza egy atom magját.

Ez eltörik, és két kisebb, hasonló méretű magot hoz létre. A pusztítás jelentős mennyiségű energiát bocsát ki - akár 200-szorosa is az neutronnak, amely elindította az eljárást.

Ez a fajta nukleáris változás önmagában nagy energiaforrás potenciállal rendelkezik. Ennek ellenére számos aggodalomra ad okot, különös tekintettel a biztonságra és a környezetre.

Nukleáris változás fúzióval

A fúzió az a folyamat, amelynek során a Nap és más csillagok fényt és hőt generálnak. Ebben a nukleáris folyamatban az energiát a fény atomjai lebontásával állítják elő. A hasadás ellenkező reakciója, ahol a nehéz izotópok megoszlanak.

A Földön a kétféle hidrogénizotóp: a deutérium és a trícium kombinálásával könnyebb megvalósítani az atomfúziót.

A hidrogén, amely egyetlen protonból és egy elektronból áll, az összes elem közül a legkönnyebb. A deutériumnak, amelyet gyakran "nehéz víznek" hívnak, egy extra neutronja van a magjában.

A trícium viszont két további neutronnal rendelkezik, ezért háromszor nehezebb, mint a hidrogén.

Szerencsére a deutérium megtalálható a tengervízben. Ez azt jelenti, hogy üzemanyag lesz a fúzióhoz, amíg víz van a bolygón.

Irodalom

1. Miller, GT és Spoolman, SE (2015). Környezettudomány. Massachusetts: Cengage tanulás.
2. Miller, GT és Spoolman, SE (2014). Alapvető tudnivalók az ökológiában. Connecticut: Cengage tanulás.
3. Cracolice, MS és Peters, EI (2012). Bevezető kémia: Aktív tanulási megközelítés. Kalifornia: Cengage tanulás.
4. Konya, J. és Nagy, NM (2012). Nukleáris és radiokémia. Massachusetts: Elsevier.
5. Taylor Redd, N. (2012, szeptember 19.). Mi a hasadás? Élő tudományban. Beolvasva 2017. október 2-án, a livescience.com webhelyről.
6. Nukleáris fúzió. (s / f). Nukleáris Tudományos és Technológiai Információs Központban. Beolvasva 2017. október 2-án, a nucleconnect.org webhelyről.