Was ist eine nukleare Reaktion?

Eine Kernreaktion ist ein Prozess, der auftritt, wenn der Kern eines Atoms subatomare Partikel verliert, sofern seine Eigenschaften verändert werden. Das ursprüngliche Atom eines Elements, das einer nuklearen Reaktion unterliegt, kann entweder zu einem anderen Isotop oder einer Vielfalt desselben Elements oder vollständig ein anderes Element werden. Kernreaktionen hängen eng mit der Strahlung im Allgemeinen zusammen, was spontan außerhalb einer Reaktion auftreten kann. Strahlung beschreibt lediglich den Prozess von Energie oder Artikeln, die aus einem Atom oder anderen Partikeln emittiert werden. Der Begriff Kernreaktion bezieht sich jedoch in der Regel spezifisch auf eine Situation, in der die Kerne zweier Atome kollidieren und die Eigenschaften von mindestens einer der Kerne verändern.

Eine Kernreaktion kann in vielen verschiedenen Formen auftreten, die jeweils erheblich unterschiedliche Ergebnisse ergeben. Bei einer Spaltreaktion spaltet ein großes und oft instabiles Teilchen, entweder spontan oder als Ergebnis einer Kollision, in zwei verschiedene Partikel auseinander. ThE Gegenteil tritt in einer Kernreaktion der Fusion auf: Zwei kleinere Partikel kollidieren und ihre Kerne bilden sich zu einem größeren Teilchen. Fusionsreaktionen treten natürlich in Sternen auf, aber die meisten menschlichen Versuche, sie effektiv und effizient zu kontrollieren, sind fehlgeschlagen. In einer Spallationsreaktion wird ein Kern mit genügend Impuls getroffen, um mehrere Neutronen oder Protonen zu entfernen, wodurch das Atomgewicht des Partikels verringert wird.

Kernreaktionen

Spalt werden in Kernreaktoren verwendet, um nutzbare Energie zu erzeugen. Instabile Partikel kollidieren und teilen sich und erzeugen eine erhebliche Menge an kinetischer und thermischer Energie. Diese Energie kann vom Kernreaktor geerntet und für menschliche Bedenken eingesetzt werden. Es besteht ein erhebliches Interesse an der Verwendung von Fusionsreaktionen, um Strom zu erzeugen, da sie tendenziell eine beträchtliche Menge an Energie freisetzen. Leider sind Fusionsreaktionen außerordentlich schwer zu kontrollieren-Sie treten auf natürliche Weise in den hohen Druck, hochenergetischen Bedingungen auf, die auf Sternen vorhanden sind, und solche Bedingungen sind sehr schwer zu replizieren.

Es gibt verschiedene Arten von Partikeln, die während einer Kernreaktion üblicherweise von Kernen emittiert werden. Alpha -Partikel sind im Wesentlichen die gleichen wie die Kerne von Heliumatomen und bestehen aus zwei Neutronen und zwei zusammengebundenen Protonen. Beta -Partikel sind einfach Elektronen; Sie haben eine viel kleinere Masse und eine negative Ladung. Neutronen werden auch in Kernreaktionen freigesetzt; Sie sind sehr eindringlich, weil sie eine neutrale Ladung haben, sodass es nur wenige Kräfte gibt, die verhindern, dass sie verschiedene Substanzen, einschließlich menschlicher Haut, durchlaufen. Gammastrahlen sind Strahlen, die den Kern in Form von reiner Energie lassen; Sie sind auch stark durchdringend und können aufgrund ihrer nicht vorhandenen Masse und neutrale Ladung fast alles durchlaufen.