Hva er en kjernefysisk reaksjon?
En kjernefysisk reaksjon er en prosess som oppstår når kjernen i et atom mister subatomære partikler i den grad dens egenskaper blir endret. Det originale atomet til et element som gjennomgår en kjernefysisk reaksjon, kan enten bli en annen isotop, eller variasjon, av det samme elementet, eller det kan bli et annet element helt. Atomreaksjoner er nært knyttet til stråling generelt, som kan oppstå spontant utenfor en reaksjon. Stråling beskriver ganske enkelt prosessen med energi eller artikler som slippes ut fra et atom eller annen partikkel. Uttrykket kjernefysisk reaksjon refererer imidlertid vanligvis spesifikt til en situasjon der kjernen i to atomer kolliderer og endrer egenskapene til minst en av kjernene.
En kjernefysisk reaksjon kan forekomme i mange forskjellige former, som hver gir betydelig forskjellige resultater. I en fisjonreaksjon splittes en stor og ofte ustabil partikkel, enten spontant eller som et resultat av en kollisjon, i to forskjellige partikler. Det motsatte oppstår i en fusjonsnukleærreaksjon: to mindre partikler kolliderer og kjernene deres kombineres for å danne en større partikkel. Fusjonsreaksjoner forekommer naturlig i stjerner, men de fleste menneskelige forsøk på å effektivt og effektivt kontrollere dem har mislyktes. I en spallasjonsreaksjon blir en kjerne slått med nok fart til å løsrive flere nøytroner eller protoner, og derved redusere atomvekten til partikkelen.
Kjernefysiske reaksjoner i fisjon brukes i atomreaktorer for å produsere brukbar energi. Ustabile partikler kolliderer og splitter fra hverandre, og genererer en betydelig mengde kinetisk og termisk energi. Denne energien kan høstes av atomreaktoren og tas i bruk for menneskelige bekymringer. Det er betydelig interesse for bruk av fusjonsreaksjoner for å generere kraft, ettersom de har en tendens til å frigjøre en betydelig mengde energi. Dessverre er fusjonsreaksjoner ekstremt vanskelige å kontrollere - de forekommer naturlig under høye trykk, høyeenergi-forhold som er tilstede på stjerner, og slike forhold er svært vanskelige å gjenskape.
Det er flere forskjellige typer partikler som ofte slippes ut fra kjerner under en kjernefysisk reaksjon. Alfapartikler er i det vesentlige de samme som kjernen i heliumatomer og er sammensatt av to nøytroner og to protoner bundet sammen. Betapartikler er ganske enkelt elektroner; de har en mye mindre masse og en negativ ladning. Nøytroner frigjøres også i kjernefysiske reaksjoner; de er veldig gjennomtrengende fordi de har en nøytral ladning, så det er få krefter som forhindrer dem i å passere gjennom forskjellige stoffer, inkludert menneskelig hud. Gamma-stråler er stråler som forlater kjernen i form av ren energi; de er også veldig gjennomtrengende og kan passere nesten hva som helst på grunn av deres ikke-eksisterende masse og nøytrale ladning.