V zásade sa výrazy „jadrová reakcia“ a „termonukleárna reakcia“ môžu interpretovať rozdielne, avšak v kontexte záujmu nás tieto pojmy zvyčajne chápu v prvom prípade ako „jadrová štiepna reakcia“ a v druhom ako „fúzna reakcia“. jadrá “(jadrová fúzia).
Predstavte si sami seba ako jadrových fyzikov
Takmer všetok materiál okolo nás pozostáva z najmenších častíc - atómov rôznych druhov. Atómy samotné sú v mnohých ohľadoch navzájom podobné: v jadre každého atómu je jadro (je ~ 99,9% celkovej atómovej hmotnosti a je pozitívne nabitá) a záporne nabité elektróny „krúžiace“ okolo neho v ekvivalentnom množstve, numericky v závislosti od typu atómu, ktorý sme si vybrali - to znamená, že atómy všeobecne nie sú za bežných podmienok elektricky nabité..
Na rozdiel od niektorých jadier lieskových orechov je atómové jadro zložitejšie: obsahuje dva typy častíc - nenabité neutróny a pozitívne protóny. Teoreticky, kvôli prítomnosti pozitívneho náboja pre protóny, by jadro malo byť okamžite „roztrhané na kusy“ silami Coulombovho odpudenia (koniec koncov, rovnako ako náboje v prírode sa správajú, keď od seba odchádzajú čo najviac!) - sú však proti špeciálnym protikladom , silné jadrové sily, ktoré sú na vzdialenosti úmerné veľkosti jadra oveľa silnejšie ako Coulombov odpor. Atóm teda existuje: elektróny sa „zvonia“ zvonka a protóny a neutróny vykonávajú vnútri jadra nejaký „vzájomný tanec“..
Jadrová reakcia
Drobnosť spočíva v tom, že nie všetky teoreticky možné kombinácie protónov a neutrónov sú „schopné žiť vo svete“ - jedna časť z nich sa v zásade nemôže vytvoriť a druhá časť sa správa nestabilná: s určitou pravdepodobnosťou sa takáto „tanečná komunita“ spontánne rozpadá. fragmenty uvoľňujúce energiu sú jadrá rôznych rádioaktívnych prvkov.
A teraz sa na krátku dobu „kvalifikujeme“ ako astrofyzikov
Po prečítaní predchádzajúceho odseku vyvstáva odôvodnená otázka: odkiaľ prišla taká rozmanitosť bežných a rádioaktívnych atómov, ktorú teraz pozorujeme okolo nás? Jednoduchým spôsobom a zanedbávaním niekoľkých jemností, potom podľa názoru modernej vedy po vzniku vesmíru v ňom prakticky neexistovali žiadne iné atómy, s výnimkou najjednoduchšieho atómu vodíka (protónové jadro s jedným elektrónom) a hélia..
Pod vplyvom gravitácie vznikli prvé hviezdy z obrovských oblakov vodíka, kde sa začala fúzna reakcia: ak sa atómy vodíka stlačia a zohrejú dobre, potom niektoré protónové jadrá dokážu prekonať elektrostatické odpudenie a natoľko konvergovať, že jadrové sily ich nútia zlúčiť sa do jedného jadra - a pozdĺž cesty uvoľňuje sa energia, vďaka ktorej hviezda „svieti aj zahreje“. Jadrová fúzia je energeticky najúčinnejšia pre vodíkové jadrá, avšak ťažšie jadrá „s vŕzlom“ sú schopné vstúpiť do nich a syntetizovať mohutnejšie jadrá (uhlík, kyslík atď.).
Akonáhle však dôjde k železu, „večný sviatok a zábava“ sa okamžite skončí: syntéza železa už nie je sprevádzaná uvoľňovaním energie - a všetky energetické reakcie v hviezde vymiznú a akumulácia jadier železa „zabije“ pomerne masívnu hviezdu - exploduje ako supernova a rozptyľuje sa jeho podstata do priestoru okolo seba (pri prechode na vedomie, že naše Slnko patrí k tretej generácii hviezd, ktoré vznikli z látky, ktorá zostala po „smrti“ prvých dvoch). Práve v okamihu „smrti“ hviezdy sa zrodia jadrá ťažšie ako železo, keď prílivové a koncentračné toky neutrónov a protónov interagujú so všetkým zvyškom materiálu „umierajúcej“ hviezdy. Tu tiež vznikajú ťažké rádioaktívne prvky, ktoré sa na chvíľu „ukladajú“ do seba, energiu, ktorá sa potom uvoľní počas svojho rozkladu..
Aby som to zhrnul
- Jadrová reakcia je teda vo všeobecnosti interakcia jadra s niektorým iným jadrom alebo elementárnou časticou, v dôsledku čoho sa môže zmeniť zloženie a / alebo štruktúra jadra..
- Termonukleárna reakcia (fúzna reakcia) je typ jadrovej reakcie, pri ktorej sú ľahšie atómové jadrá kombinované do ťažších jadier vďaka kinetickej energii ich tepelného pohybu..
- Jadrová štiepna reakcia (štiepna reakcia) je typ jadrovej reakcie, pri ktorej sa jadro spontánne alebo pod vplyvom vonkajšej častice rozdelí na dva alebo tri fragmenty (ľahšie jadrá / častice)..
