Nucleaire verandering

Schema van een nucleaire reactie. Bron: Nuclear Regulatory Commission van de VS, CC door 2.0, Wikimedia Commons

Wat is een nucleaire verandering?

A Nucleaire verandering Het is het proces waarbij de kernen van bepaalde isotopen spontaan veranderen of worden gedwongen om twee of meer verschillende isotopen te veranderen. De drie belangrijkste soorten nucleaire uitwisseling van materie zijn radioactieve natuurlijke desintegratie, nucleaire splijting en nucleaire fusie.

Naast nucleair zijn de andere twee veranderingen in materie fysisch en chemisch. De eerste houdt geen enkele verandering in zijn chemische samenstelling in. Als een stuk folie wordt gesneden, is het nog steeds aluminiumfolie.

Wanneer een chemische verandering optreedt, verandert de chemische samenstelling van de betrokken stoffen ook. Kool bij het verbranden wordt bijvoorbeeld gecombineerd met zuurstof, waardoor koolstofdioxide wordt gevormd (CO₂).

Nucleaire wisselkoersen

Radioactieve natuurlijke desintegratie

Wanneer een radio -isotoop alfa- of bèta -deeltjes uitzendt, vindt de transmutatie van een element plaats, dat wil zeggen een verandering van het ene element naar het andere.

De resulterende isotoop heeft dus een ander aantal protonen dan de oorspronkelijke isotoop. Dan treedt een nucleaire verandering op. De oorspronkelijke stof (isotoop) is vernietigd en vormt een nieuwe stof (isotoop).

In deze zin zijn natuurlijke radioactieve isotopen aanwezig sinds de vorming van de aarde en worden continu geproduceerd door nucleaire reacties van kosmische stralen met atomen in de atmosfeer. Deze nucleaire reacties geven aanleiding tot de elementen van het universum.

Dit soort reacties produceren stabiele en radioactieve isotopen, waarvan vele een halfleven van enkele miljarden jaren hebben.

Nu kunnen deze radioactieve isotopen zich niet vormen onder natuurlijke omstandigheden die kenmerkend zijn voor planeet aarde. Als gevolg van radioactieve desintegratie zijn hun hoeveelheid en radioactiviteit geleidelijk afgenomen. Vanwege deze lange halve levens is hun radioactiviteit echter tot nu toe aanzienlijk geweest.

Kan je dienen: Genie Wiley, het wilde meisje dat haar naam alleen herkende

Nucleaire verandering door splijting

De centrale kern van een atoom bevat protonen en neutronen. In splijting is deze kern verdeeld, hetzij door radioactief verval of omdat het wordt gebombardeerd door andere subatomaire deeltjes die bekend staan ​​als neutrino's.

De resulterende stukken hebben minder gecombineerde massa dan de originele kern. Deze verloren massa wordt kernenergie.

Op deze manier worden in nucleaire planten gecontroleerde reacties gemaakt om energie af te geven. De gecontroleerde splijting treedt op wanneer een zeer lichte neutrino de kern van een atoom bombardeert.

Dit breekt en creëert twee kleinere kernen, vergelijkbare grootte. De vernietiging geeft een aanzienlijke hoeveelheid energie vrij, tot 200 keer die van het neutron dat de procedure heeft geïnitieerd.

Op zichzelf heeft dit soort nucleaire verandering een groot potentieel als energiebron. Het is echter een bron van meerdere zorgen, vooral die met betrekking tot beveiliging en de omgeving.

Nucleaire verandering door fusie

Fusie is het proces waardoor de zon en andere sterren licht en warmte genereren. In dit nucleaire proces wordt energie geproduceerd door het breken van lichtatomen. Het is de reactie tegen splijting, waar zware isotopen worden verdeeld.

Op aarde is nucleaire fusie gemakkelijker om twee waterstofisotopen te combineren: deuterium en tritium.

Waterstof, gevormd door een enkel proton en een elektron, is de lichtste van alle elementen. Het deuterium, vaak "zwaar water" genoemd, heeft een extra neutron in zijn kern.

Van zijn kant heeft het tritium twee extra neutronen en is daarom drie keer zwaarder dan waterstof.

Kan u van dienst zijn: veldonderzoek: kenmerken, ontwerp, technieken, voorbeelden

Gelukkig wordt het deuterium gevonden in zeewater. Dit betekent dat er brandstof voor fusie zal zijn terwijl er water op de planeet is.

Voorbeelden van nucleaire verandering

• Wanneer een atoombom wordt ontploft (nucleaire splijting).
• In de zon is er een fusie van waterstofkernen die helium produceren. In dit proces wordt veel energie vrijgegeven die we op aarde als licht en warmte beschouwen (nucleaire fusie).
• Kerncentrales produceren nucleaire splijtingsreacties om elektriciteit te genereren.
• De fusie van calcium- en titaniumatomen vormt een structuur die in staat is om van hun eigen plasma in een energiebehandeling te veranderen.
• De fusie van fluor- en magnesiumatomen vormen een nucleaire gewichtsstructuur.

Referenties

1. Miller, g. T. En Spoolman, s. EN. (2015). Milieukunde. Massachusetts: Cengage Learning.
2. Wat is splijting? Hersteld van livescience.com.