Chia sẻ:
Thay đổi hạt nhân là gì?
Một thay đổi hạt nhân là quá trình hạt nhân của một số đồng vị nhất định thay đổi tự phát hoặc buộc phải chuyển sang hai hoặc nhiều đồng vị khác nhau.
Ba loại thay đổi hạt nhân chính của vật chất là phân rã phóng xạ tự nhiên, phân hạch hạt nhân và phản ứng tổng hợp hạt nhân.
Ngoài hạt nhân, hai thay đổi khác của vật chất là vật lý và hóa học. Đầu tiên không ngụ ý bất kỳ thay đổi trong thành phần hóa học của nó. Nếu bạn cắt một miếng nhôm, nó vẫn là lá nhôm.
Khi một sự thay đổi hóa học xảy ra, thành phần hóa học của các chất liên quan cũng thay đổi. Ví dụ, đốt than được kết hợp với oxy, tạo thành carbon dioxide (CO2).
Sự thay đổi hạt nhân và các loại chính của nó
Phân rã phóng xạ tự nhiên
Khi đồng vị phóng xạ phát ra các hạt alpha hoặc beta, sự biến đổi của một nguyên tố xảy ra, đó là sự thay đổi từ yếu tố này sang yếu tố khác.
Do đó, đồng vị thu được có số lượng proton khác với đồng vị ban đầu. Sau đó, một sự thay đổi hạt nhân xảy ra. Chất ban đầu (đồng vị) đã bị phá hủy, tạo thành một chất mới (đồng vị).
Theo nghĩa này, các đồng vị phóng xạ tự nhiên đã có mặt kể từ khi Trái đất hình thành và được tạo ra liên tục bởi các phản ứng hạt nhân của các tia vũ trụ với các nguyên tử trong khí quyển. Những phản ứng hạt nhân này làm phát sinh các yếu tố của vũ trụ.
Những loại phản ứng này tạo ra các đồng vị ổn định và phóng xạ, nhiều trong số đó có chu kỳ bán rã vài tỷ năm.
Bây giờ, những đồng vị phóng xạ này không thể được hình thành trong điều kiện tự nhiên đặc trưng của hành tinh Trái đất.
Do sự phân rã phóng xạ, số lượng và độ phóng xạ của nó đã giảm dần. Tuy nhiên, do thời gian bán hủy dài này, tính phóng xạ của nó rất có ý nghĩa.
Thay đổi hạt nhân bằng phân hạch
Hạt nhân trung tâm của một nguyên tử chứa proton và neutron. Trong quá trình phân hạch, hạt nhân này bị phân chia, do phân rã phóng xạ hoặc do nó bị bắn phá bởi các hạt hạ nguyên tử khác được gọi là neutrino.
Các mảnh kết quả có khối lượng kết hợp ít hơn so với lõi ban đầu. Khối lượng bị mất này trở thành năng lượng hạt nhân.
Theo cách này, các phản ứng có kiểm soát được thực hiện tại các nhà máy điện hạt nhân để giải phóng năng lượng. Sự phân hạch có kiểm soát xảy ra khi một neutrino rất nhẹ ném bom hạt nhân của một nguyên tử.
Nó phá vỡ, tạo ra hai lõi nhỏ hơn có kích thước tương tự nhau. Sự phá hủy giải phóng một lượng năng lượng đáng kể - gấp 200 lần so với neutron khởi tạo thủ tục.
Bản thân nó, loại thay đổi hạt nhân này có tiềm năng lớn như một nguồn năng lượng. Tuy nhiên, nó là nguồn gốc của nhiều mối quan tâm, đặc biệt là những vấn đề liên quan đến an toàn và môi trường.
Thay đổi hạt nhân bằng phản ứng tổng hợp
Hợp nhất là quá trình Mặt trời và các ngôi sao khác tạo ra ánh sáng và nhiệt. Trong quá trình hạt nhân này, năng lượng được tạo ra bởi sự phá vỡ các nguyên tử ánh sáng. Đó là phản ứng ngược lại với sự phân hạch, nơi các đồng vị nặng được phân chia.
Trên trái đất, phản ứng tổng hợp hạt nhân dễ dàng đạt được hơn bằng cách kết hợp hai đồng vị hydro: deuterium và triti.
Hydrogen, được hình thành bởi một proton và một electron, là nhẹ nhất trong tất cả các nguyên tố. Deuterium, thường được gọi là "nước nặng", có thêm neutron ở lõi.
Về phần mình, triti có thêm hai neutron và do đó, nặng gấp ba lần hydro.
May mắn thay, deuterium được tìm thấy trong nước biển. Điều này có nghĩa là sẽ có nhiên liệu cho phản ứng tổng hợp trong khi có nước trên hành tinh.
Tài liệu tham khảo
- Miller, G. T. và Spoolman, S. E. (2015). Khoa học môi trường Massachusetts: Học hỏi.
- Miller, G. T. và Spoolman, S. E. (2014). Yếu tố cần thiết trong sinh thái. Connecticut: Học hỏi.
- Cracolice, M. S. và Peters, E. I. (2012). Nhập môn Hóa học: Một phương pháp học tập tích cực. California: Học hỏi.
- Konya, J. và Nagy, N. M. (2012). Hạt nhân và hóa học. Massachusetts: Elsevier.
- Taylor Redd, N. (2012, ngày 19 tháng 9). Phân hạch là gì? Trong khoa học sống. Truy cập ngày 2 tháng 10 năm 2017, từ lifecience.com.
- Hợp nhất hạt nhân. (s / f). Trong Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ Hạt nhân. Truy cập ngày 02 tháng 10 năm 2017, từ nucleconnect.org.