CO JE TO JADERNÁ ZMĚNA? - VĚDA - 2025

Nukleární změna je proces, při kterém jsou jádra některých izotopů spontánně změnit nebo jsou nuceni změna dvou nebo více různých izotopů.

Tři hlavní typy jaderných změn v hmotě jsou přirozený radioaktivní rozklad, jaderné štěpení a jaderná fúze.

Kromě jaderných jsou další dvě změny hmoty fyzikální a chemické. První z nich neznamená žádnou změnu chemického složení. Pokud naříznete kus hliníkové fólie, jedná se stále o hliníkovou fólii.

Pokud nastane chemická změna, změní se také chemické složení příslušných látek. Například spalování uhlí se kombinuje s kyslíkem a vytváří oxid uhličitý (CO2).

Jaderná změna a její hlavní typy

Radioaktivní přirozený úpadek

Když radioizotop emituje částice alfa nebo beta, dojde k transmutaci prvku, tj. Změně z jednoho prvku na druhý.

Výsledný izotop má tedy jiný počet protonů než původní izotop. Pak nastane jaderná změna. Původní látka (izotop) byla zničena a vytvořila novou látku (izotop).

V tomto smyslu jsou přirozené radioaktivní izotopy přítomny již od vzniku Země a jsou neustále vytvářeny jadernými reakcemi kosmického záření s atomy v atmosféře. Tyto jaderné reakce vedou ke vzniku prvků vesmíru.

Tyto typy reakcí produkují stabilní radioaktivní izotopy, z nichž mnohé mají poločas rozpadu několik miliard let.

Tyto radioaktivní izotopy však nelze vytvořit za přírodních podmínek charakteristických pro planetu Zemi.

V důsledku radioaktivního rozpadu se jeho množství a radioaktivita postupně snižovaly. Vzhledem k těmto dlouhým poločasům však byla jeho radioaktivita doposud významná.

Jaderná změna štěpením

Centrální jádro atomu obsahuje protony a neutrony. Při štěpení se toto jádro dělí, buď radioaktivním rozpadem, nebo proto, že je bombardováno jinými subatomovými částicemi známými jako neutrinos.

Výsledné kusy mají méně kombinované hmotnosti než původní jádro. Tato ztracená hmota se přemění na jadernou energii.

Tímto způsobem jaderné elektrárny provádějí řízené reakce za uvolňování energie. K řízenému štěpení dochází, když velmi lehké neutrino bombarduje jádro atomu.

Toto se zlomí a vytvoří dvě menší, podobně veliká jádra. Zničení uvolňuje značné množství energie - až 200krát větší než neutron, který zahájil postup.

Tento druh jaderné změny má sám o sobě velký potenciál jako zdroj energie. Je však zdrojem mnoha obav, zejména těch, které se týkají bezpečnosti a životního prostředí.

Jaderná změna fúzí

Fúze je proces, kterým Slunce a další hvězdy vytvářejí světlo a teplo. V tomto jaderném procesu je energie produkována rozpadem atomů světla. Je to opačná reakce na štěpení, kde se dělí těžké izotopy.

Na Zemi lze jadernou fúzi snáze dosáhnout kombinací dvou izotopů vodíku: deuteria a tritia.

Vodík tvořený jediným protonem a elektronem je nejlehčí ze všech prvků. Deuterium, často nazývané „těžká voda“, má ve svém jádru extra neutron.

Tritium má dva další neutrony, a proto je třikrát těžší než vodík.

Naštěstí se deuterium nachází v mořské vodě. To znamená, že bude existovat palivo pro fúzi, dokud bude na planetě voda.

Reference

1. Miller, GT a Spoolman, SE (2015). Věda o životním prostředí. Massachusetts: Cengage Learning.
2. Miller, GT a Spoolman, SE (2014). Základy ekologie. Connecticut: Cengage Learning.
3. Cracolice, MS a Peters, EI (2012). Úvodní chemie: aktivní přístup k učení. Kalifornie: Cengage Learning.
4. Konya, J. a Nagy, NM (2012). Jaderná a radiochemie. Massachusetts: Elsevier.
5. Taylor Redd, N. (2012, 19. září). Co je štěpení? V živé vědě. Citováno z 2. října 2017, z livescience.com.
6. Jaderná fůze. (s / f). V Centru pro jaderné vědy a technologické informace. Citováno z 2. října 2017, z webu nuclearconnect.org.