Hva er en Nuclear Change?

en atomskifte er prosessen hvorved kjernene av visse isotoper endres spontant eller blir tvunget til å bytte til to eller flere forskjellige isotoper.

De tre hovedtyper av atomskifte av materie er naturlig radioaktivt henfall, atomfission og atomfusjon.

I tillegg til atomkraftverket er de to andre endringene av materie fysiske og kjemiske. Den første betyr ikke noen endring i sin kjemiske sammensetning. Hvis du kutter et stykke aluminiumsfolie, er det fortsatt aluminiumsfolie.

Når en kjemisk forandring oppstår, endres også kjemiske sammensetningen av de involverte stoffene. For eksempel er kullforbrenning kombinert med oksygen som danner karbondioksid (CO2).

Nukleær forandring og hovedtyper

Naturlig radioaktivt henfall

Når en radioisotop utsender alfa- eller beta-partikler, oppstår en transmutasjon av et element, det vil si en endring fra ett element til et annet.

Dermed har den resulterende isotopen et annet antall protoner enn den opprinnelige isotop. Deretter oppstår en nukleær endring. Det opprinnelige stoffet (isotopen) er ødelagt, og danner et nytt stoff (isotop).

I denne forstand har naturlige radioaktive isotoper vært tilstede siden Jordens dannelse og produseres kontinuerlig av atomreaksjoner av kosmiske stråler med atomer i atmosfæren. Disse atomreaksjonene gir opphav til universets elementer.

Disse typer reaksjoner gir stabile og radioaktive isotoper, hvorav mange har halveringstid på flere milliarder år.

Nå kan disse radioaktive isotoper ikke dannes under naturlige forhold som er karakteristiske for planeten Jorden.  

Som et resultat av radioaktivt henfall har mengden og radioaktiviteten gradvis redusert. Men på grunn av disse lange halveringstidene har radioaktiviteten vært betydelig så langt.

Nukleær forandring ved fisjon

Den sentrale kjernen til et atom inneholder protoner og nøytroner. Ved fisjon er denne kjernen delt, enten ved radioaktivt henfall eller fordi det bombarderes av andre subatomære partikler kjent som nøytriner.

De resulterende stykkene har mindre masse kombinert med den opprinnelige kjernen. Denne tapte massen blir kjernekraft. 

På denne måten gjennomføres kontrollerte reaksjoner ved atomkraftverk for å frigjøre energi. Kontrollert fisjon oppstår når en veldig lett neutrino bomber kjernen til et atom.

Den bryter, og skaper to mindre kjerner av tilsvarende størrelse. Destruksjonen frigjør en betydelig mengde energi - opp til 200 ganger den for nøytronen som initierte prosedyren.

I seg selv har denne typen nukleær forandring et stort potensial som en energikilde. Det er imidlertid en kilde til flere bekymringer, særlig de som er relatert til sikkerhet og miljø.

Nukleær forandring ved fusjon

Fusjon er prosessen hvor solen og andre stjerner genererer lys og varme. I denne kjerneprosessen produseres energi ved oppbrytning av lysatomer. Det er motsatt reaksjon på fisjon, hvor tunge isotoper er delt.

På jorden er nukleær fusjon lettere å oppnå ved å kombinere to isotoper av hydrogen: deuterium og tritium.

Hydrogen, dannet av en enkelt proton og et elektron, er den letteste av alle elementene. Deuterium, ofte kalt "tungt vann", har et ekstra nøytron i kjernen.

For sin del har tritium to ekstra nøytroner og er derfor tre ganger tyngre enn hydrogen.

Heldigvis finnes deuterium i sjøvann. Dette betyr at det vil være drivstoff til fusjonen mens det er vann på planeten.

referanser

1. Miller, G.T. og Spoolman, S.E. (2015). Miljøvitenskap Massachusetts: Cengage Learning.
2. Miller, G.T. og Spoolman, S.E. (2014). Essentials i økologi. Connecticut: Cengage Learning.
3. Cracolice, M. S. og Peters, E. I. (2012). Innledende kjemi: En aktiv læringsmetode. California: Cengage Learning.
4. Konya, J. og Nagy, N. M. (2012). Nuclear and Radiochemistry. Massachusetts: Elsevier.
5. Taylor Redd, N. (2012, 19. september). Hva er fission? I Live Science. Hentet 2. oktober 2017, fra livescience.com.
6. Nuclear Fusion. (s / f). I Senter for Nukleærvitenskap og Teknologi Informasjon. Hentet 02 oktober 2017, fra nuclearconnect.org.