Vad är en kärnreaktion?
En kärnreaktion är en process som uppstår när kärnan i en atom förlorar subatomära partiklar till den grad att dess egenskaper förändras. Den ursprungliga atomen i ett element som genomgår en kärnreaktion kan antingen bli en annan isotop eller variation av samma element eller det kan bli ett helt annat element. Kärnkraftsreaktioner är nära besläktade med strålning i allmänhet, vilket kan uppstå spontant utanför en reaktion. Strålning beskriver helt enkelt processen för energi eller artiklar som släpps ut från en atom eller annan partikel. Termen kärnreaktion hänvisar emellertid vanligtvis specifikt till en situation där kärnorna i två atomer kolliderar och förändrar egenskaperna hos minst en av kärnorna.
En kärnkraftsreaktion kan uppstå i många olika former, var och en ger betydligt olika resultat. I en fissionreaktion delas en stor och ofta instabil partikel, antingen spontant eller som ett resultat av en kollision, isär i två olika partiklar. Thmotsatt förekommer i en fusionens kärnreaktion: Två mindre partiklar kolliderar och deras kärnor kombineras för att bilda en större partikel. Fusionsreaktioner förekommer naturligt i stjärnor, men de flesta mänskliga försök att effektivt och effektivt kontrollera dem har misslyckats. I en spallationsreaktion slås en kärna med tillräckligt med momentum för att lossa flera neutroner eller protoner, vilket minskar partikelns atomvikt.
Fission Kärnreaktioner används i kärnreaktorer för att producera användbar energi. Instabila partiklar kolliderar och delas isär, vilket genererar en betydande mängd kinetisk och termisk energi. Denna energi kan skördas av kärnreaktorn och tas i bruk för mänskliga problem. Det finns ett betydande intresse för användning av fusionsreaktioner för att generera kraft, eftersom de tenderar att frigöra en betydande mängd energi. Tyvärr är fusionsreaktioner utomordentligt svåra att kontrollera--De förekommer naturligt i högtryck, högenergiförhållanden som finns på stjärnor, och sådana förhållanden är mycket svåra att replikera.
Det finns flera olika typer av partiklar som vanligtvis släpps ut från kärnor under en kärnreaktion. Alfapartiklar är i huvudsak desamma som kärnorna i heliumatomer och består av två neutroner och två protoner bundna samman. Betapartiklar är helt enkelt elektroner; De har en mycket mindre massa och en negativ laddning. Neutroner släpps också i kärnreaktioner; De är mycket penetrerande eftersom de har en neutral laddning så det finns få krafter som hindrar dem från att passera genom olika ämnen, inklusive mänsklig hud. Gamma -strålar är strålar som lämnar kärnan i form av ren energi; De är också mycket penetrerande och kan passera nästan vad som helst på grund av deras obefintliga massa och neutral laddning.