U principu, fraze "nuklearna reakcija" i "termonuklearna reakcija" mogu se različito tumačiti, međutim, u kontekstu koji nas zanimaju, ti se pojmovi u prvom slučaju shvaćaju kao "reakcija nuklearne fisije", a u drugom kao "reakcija fuzije". jezgre "(nuklearna fuzija).
Zamislimo se na kratko kao nuklearni fizičari
Gotovo sav materijal oko nas sastoji se od najmanjih čestica - atoma različitih vrsta. Sami atomi su u mnogočemu slični jedni drugima: u jezgri svakog atoma postoji jezgra (ona jest ~ 99,9% ukupne atomske mase i nabijeno je pozitivno) i negativno nabijeni elektroni koji "kruže" oko njega u ekvivalentnoj količini, numerički, ovisno o vrsti atoma koji smo izabrali - to jest, atomi se u normalnim uvjetima ne naelektriraju.
Za razliku od nekih cjelovitih jezgri lješnjaka, atomsko jezgro je složenije: sadrži dvije vrste čestica - neispranjene neutrone i pozitivne protone. Teoretski, zbog prisutnosti pozitivnog naboja za protone, jezgro je trebalo odmah „rastrgati na komade“ silama Kulomovog odbojnosti (uostalom, baš onako kako se naboji u prirodi ponašaju kako lete jedan od drugog, što je više moguće!) - međutim, suprotstavljaju im se posebni , snažne nuklearne sile koje na udaljenostima proporcionalnim veličini jezgre ispadaju mnogo jače od Coulomovog odbijanja. Dakle, atom postoji: elektroni "lepršaju" izvana, a protoni i neutroni izvode neku vrstu "međusobnog plesa" u jezgri.
Nuklearna reakcija
Suptilnost leži u činjenici da nisu sve teoretski moguće kombinacije protona i neutrona "sposobne živjeti u svijetu" - jedan dio njih je u načelu nemoguće stvoriti, a drugi se dio ponašati nestabilno: s nekom vjerojatnošću takva "plesna zajednica" spontano se raspada fragmenti koji oslobađaju energiju jezgre su različitih radioaktivnih elemenata.
I sada se za kratko vrijeme „prekvalificiramo“ kao astrofizičari
Nakon čitanja prethodnog stavka postavlja se razumno pitanje: otkuda je nastala tako divlja raznolikost običnih i radioaktivnih atoma koje sada promatramo oko nas? Ako govorimo na jednostavan način i zanemarimo brojne suptilnosti, tada, prema mišljenju moderne znanosti, nakon nastanka Svemira u njemu praktički nije bilo drugih atoma, osim najjednostavnijeg atoma vodika (protonsko jezgro s jednim elektronom) i helija.
Pod utjecajem gravitacije, prve zvijezde nastale su iz divovskih oblaka vodika, gdje je započela fuzijska reakcija: ako se atomi vodika stisnu zajedno i dobro zagrijavaju, onda neka protonska jezgra uspijevaju prevladati elektrostatičko odbijanje i toliko se konvergiraju da ih nuklearne sile prisiljavaju da se spoje u jedno jezgro - i usput oslobađa se energija, zbog koje zvijezda "i sjaji i grije". Reakcija nuklearne fuzije najefikasnija je za jezgre vodika, međutim teže jezgre „sa škripanjem“ mogu ući u nju, sintetizirajući masivnije jezgre (ugljik, kisik itd.).
Međutim, čim dođe do željeza, "vječni praznik i zabava" odmah prestaju: sinteza željeza više ne prati oslobađanje energije - i sve energetske reakcije u zvijezdi odumiru, a nakupljanje željeznih jezgara "ubija" prilično masivnu zvijezdu - eksplodira poput supernove, raspršuje se njegova supstanca u prostoru oko sebe (napominjemo usput da naše Sunce pripada trećoj generaciji zvijezda koja je nastala iz tvari preostale nakon "smrti" prve dvije). Upravo se u trenutku "smrti" zvijezde rađaju jezgre teže od željeza, kada monstruozni tokovi snage i koncentracije neutrona i protona stupaju u interakciju sa svim ostalim materijalom "umiruće" zvijezde. Ovdje nastaju i teški radioaktivni elementi koji „neko vrijeme“ pohranjuju u sebe onu energiju koja će se nakon toga raspasti..
Da sumiram
- Dakle, nuklearna reakcija općenito je interakcija jezgre s nekim drugim jezgrom ili elementarnom česticom, zbog čega se sastav i / ili struktura jezgre mogu mijenjati.
- Termonuklearna reakcija (fuzijska reakcija) je vrsta nuklearne reakcije u kojoj se lakše atomske jezgre spajaju u teže u one teže zbog kinetičke energije njihovog toplinskog gibanja.
- Reakcija nuklearne fisije (reakcija fisije) je vrsta nuklearne reakcije u kojoj se jezgra spontano ili pod utjecajem vanjske čestice raspada na dva ili tri fragmenta (lakše jezgre / čestice).
