- Kärnkraftsförändring och dess huvudtyper
- Radioaktivt naturligt förfall
- Kärnförändring genom klyvning
- Kärnförändring genom fusion
- referenser
En kärnkraftsförändring är den process genom vilken kärnorna i vissa isotoper förändras spontant eller tvingas byta till två eller flera olika isotoper.
De tre huvudtyperna av kärnförändringar i materien är naturligt radioaktivt förfall, kärnklyvning och kärnfusion.
Förutom kärnkraft är de andra två förändringarna i materia fysiska och kemiska. Den första innebär ingen förändring i dess kemiska sammansättning. Om du skär en bit aluminiumfolie är det fortfarande aluminiumfolie.
När en kemisk förändring inträffar, förändras också den kemiska sammansättningen av de involverade ämnena. Förbränning av kol kombineras till exempel med syre och bildar koldioxid (CO2).
Kärnkraftsförändring och dess huvudtyper
Radioaktivt naturligt förfall
När en radioisotop avger alfa- eller beta-partiklar sker en transmutation av ett element, det vill säga en förändring från ett element till ett annat.
Den resulterande isotopen har således ett annat antal protoner än den ursprungliga isotopen. Sedan inträffar en kärnkraftsförändring. Det ursprungliga ämnet (isotop) har förstörts och bildat ett nytt ämne (isotop).
I detta avseende har naturliga radioaktiva isotoper funnits sedan jordens bildning och produceras kontinuerligt genom kärnreaktioner av kosmiska strålar med atomer i atmosfären. Dessa kärnreaktioner ger upphov till elementen i universum.
Dessa typer av reaktioner producerar stabila, radioaktiva isotoper, av vilka många har en halveringstid på flera miljarder år.
Dessa radioaktiva isotoper kan emellertid inte bildas under naturliga förhållanden som är karakteristiska för planeten Jorden.
Som ett resultat av radioaktivt förfall har mängden och radioaktiviteten gradvis minskat. På grund av dessa långa halveringstider har dess radioaktivitet hittills varit betydande.
Kärnförändring genom klyvning
En atoms centrala kärna innehåller protoner och neutroner. I klyvning delas denna kärna antingen genom radioaktivt sönderfall eller på grund av att den bombarderas av andra subatomära partiklar kända som neutrino.
De resulterande bitarna har mindre kombinerad massa än den ursprungliga kärnan. Denna förlorade massa omvandlas till kärnenergi.
På detta sätt utför kärnkraftverk kontrollerade reaktioner för att frigöra energi. Kontrollerad fission inträffar när en mycket lätt neutrino bombarderar en atomkärnan.
Detta bryter och skapar två mindre kärnor med liknande storlek. Förstörelsen släpper en betydande mängd energi - upp till 200 gånger den för neutronen som inledde proceduren.
I sig själv har denna typ av kärnkraftsförändring stor potential som energikälla. Men det är en källa till flera problem, särskilt de som är relaterade till säkerhet och miljö.
Kärnförändring genom fusion
Fusion är den process genom vilken solen och andra stjärnor genererar ljus och värme. I denna kärnprocess produceras energi genom nedbrytning av ljusatomer. Det är motsatt reaktion på klyvning, där tunga isotoper delar sig.
På jorden är kärnfusion lättare att uppnå genom att kombinera två väteisotoper: deuterium och tritium.
Väte, som består av en enda proton och en elektron, är det lättaste av alla element. Deuterium, ofta kallat "tungt vatten", har en extra neutron i sin kärna.
Tritium har för sin del två ytterligare neutroner och är därför tre gånger tyngre än väte.
Lyckligtvis finns deuterium i havsvatten. Det betyder att det kommer att finnas bränsle för fusion så länge det finns vatten på planeten.
referenser
- Miller, GT och Spoolman, SE (2015). Miljövetenskap. Massachusetts: Cengage Learning.
- Miller, GT och Spoolman, SE (2014). Essentials in Ecology. Connecticut: Cengage Learning.
- Cracolice, MS och Peters, EI (2012). Introduktionskemi: En aktiv lärande strategi. Kalifornien: Cengage Learning.
- Konya, J. och Nagy, NM (2012). Kärnkrafts- och radiokemi. Massachusetts: Elsevier.
- Taylor Redd, N. (2012, 19 september). Vad är fission? In Live Science. Hämtad den 2 oktober 2017 från livescience.com.
- Kärnfusion. (s / f). I centrum för kärnvetenskap och teknikinformation. Hämtad den 2 oktober 2017 från nucleaconnect.org.