Načeloma sta si besedi "jedrska reakcija" in "termonuklearna reakcija" mogoče razlagati različno, vendar v kontekstu, ki nas zanima, te izraze v prvem primeru običajno razumemo kot "reakcijo jedrske cepitve", v drugem pa kot "reakcijo fuzije" jedra "(jedrska fuzija).
Na kratko se predstavljajmo kot jedrski fiziki
Skoraj ves material okoli nas sestavljajo najmanjši delci - atomi različnih vrst. Sami atomi so v marsičem podobni drug drugemu: v jedru vsakega atoma je jedro (je ~ 99,9% celotne atomske mase in je pozitivno nabit) in negativno nabiti elektroni "krožijo" okoli njega v enakovredni količini, številčno odvisno od vrste atoma, ki smo ga izbrali - to je, da atomi v običajnih pogojih niso električno nabiti.
Za razliko od nekaterih celih lešnikov jedrc je atomsko jedro bolj kompleksno: vsebuje dve vrsti delcev - nepolnjene nevtrone in pozitivne protone. Teoretično bi moralo jedro zaradi prisotnosti pozitivnega naboja za protone takoj "raztrgati na drobce" s silami Kulomovega odganjanja (navsezadnje se tako kot naboji v naravi obnašajo, ko letejo drug od drugega, kolikor je mogoče!) - vendar jim nasprotujejo posebni , močne jedrske sile, ki se na razdaljah, sorazmernih z velikostjo jedra, izkažejo za veliko močnejše od Kulomovega odganjanja. Torej atom obstaja: elektroni "plapolijo" od zunaj, protoni in nevtroni pa izvajajo neke vrste "medsebojni ples" znotraj jedra.
Jedrska reakcija
Subtilnost je v tem, da niso vse teoretično možne kombinacije protonov in nevtronov "sposobne živeti na svetu" - en del jih je načeloma nemogoče ustvariti, drugi del pa se obnaša nestabilno: z neko verjetnostjo se takšna "plesna skupnost" spontano razpade drobci, ki sproščajo energijo, so jedra različnih radioaktivnih elementov.
In zdaj se za kratek čas »prekvalificiramo« kot astrofiziki
Po branju prejšnjega odstavka se postavi razumno vprašanje: od kod prihaja tako divja vrsta navadnih in radioaktivnih atomov, ki jo zdaj opazujemo okoli nas? Če rečem na preprost način in zanemarjamo številne tankosti, potem po mnenju sodobne znanosti po nastanku Vesolja v njem praktično ni bilo drugih atomov, razen najpreprostejšega vodikovega atoma (protonsko jedro z enim elektronom) in helija.
Pod vplivom gravitacije so nastale prve zvezde iz velikanskih vodikovih oblakov, kjer se je začela fuzijska reakcija: če se vodikovi atomi stisnejo skupaj in dobro segrejejo, potem nekatera protonska jedra uspejo premagati elektrostatično odbojnost in se tako zbližati, da jih jedrske sile prisilijo, da se združijo v eno jedro - in ob poti sprosti se energija, zaradi katere zvezda "tako sije, kot segreje". Reakcija jedrske fuzije je najbolj energijsko učinkovita za vodikova jedra, vendar težja jedra "s škripcem" lahko vstopijo vanjo in sintetizirajo bolj masivna jedra (ogljik, kisik itd.).
Vendar takoj, ko pride do železa, se "večni prazniki in zabave" takoj končajo: sinteza železa ne spremlja več sproščanja energije - in vse energijske reakcije v zvezdi izumrejo, kopičenje železovih jeder pa "ubije" dokaj masivno zvezdo - eksplodira kot supernova, razkropi se njegova snov v prostoru okoli sebe (opazimo mimogrede, da naše Sonce spada v tretjo generacijo zvezd, ki je nastala iz snovi, ki je ostala po "smrti" prvih dveh). V trenutku "smrti" zvezde se rodijo jedra, težja od železa, ko pošastni tokovi moči in koncentracije nevtronov in protonov medsebojno vplivajo na ves preostali material "umirajoče" zvezde. Tu nastajajo tudi težki radioaktivni elementi, ki nekaj časa "shranijo" v sebi energijo, ki se bo sprostila med razpadom..
Če povzamem
- Torej je jedrska reakcija na splošno interakcija jedra z nekim drugim jedrom ali osnovnim delcem, zaradi česar se lahko sestava in / ali struktura jedra spremeni.
- Termonuklearna reakcija (fuzijska reakcija) je vrsta jedrske reakcije, pri kateri se lažja atomska jedra zaradi kinetične energije njihovega toplotnega gibanja združijo v težja..
- Reakcija jedrskega cepljenja (fisijska reakcija) je vrsta jedrske reakcije, pri kateri se jedro spontano ali pod vplivom zunanjega delca razbije na dva ali tri delce (lažja jedra / delce).
